沟道宽度对65nm金属氧化物半导体器件负偏压温度不稳定性的影响研究

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【摘要】

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随着MOS器件尺寸缩小,可靠性效应成为限制器件寿命的突出问题.PMOS晶体管的负偏压温度不稳定性(NBTI)是其中关键问题之一.NBTI效应与器件几何机构密切相关.本文对不同宽长比

【作者】

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崔江维郑齐文余德昭周航苏丹丹马腾魏莹

【机构】

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中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆电子信息材料与器件重点实验室中国科学院新疆理化技术研究所; 中国科学院大学;

【出处】

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电子学报

【发表日期】

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2018年05期

【关键词】

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65nm 负偏压温度不稳定性沟道宽度

【基金项目】

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国家自然科学基金(No.11475255,No.11505282);中国科学院西部之光项目(No.2015-XBQN-B-15)

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随着MOS器件尺寸缩小,可靠性效应成为限制器件寿命的突出问题.PMOS晶体管的负偏压温度不稳定性(NBTI)是其中关键问题之一.NBTI效应与器件几何机构密切相关.本文对不同宽长比的65nm工艺PMOSFET晶体管开展了NBTI试验研究.获得了NBTI效应引起的参数退化与器件结构的依赖关系,试验结果表明65nm PMOSFET的NBTI损伤随沟道宽度减小而增大.通过缺陷电荷分析和仿真的方法,从NBTI缺陷产生来源和位置的角度,揭示了产生该结果的原因.指出浅槽隔离(STI)区域的电场和缺陷电荷是导致该现象的主要原因.研究结果为器件可靠性设计提供了参考.

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