高k介质金属栅器件热载流子测试及其失效机理

作者：周昊; 蔡小五^*; 郝峰; 赵永

来源：半导体技术, 2020, 45(04): 317-322.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2020.04.012

• 栅电压
• 热载流子注入(HCI)
• 饱和漏电流
• 衰退
• 老化机理

高k介质金属栅工艺器件的热载流子注入(HCI)效应已经表现出与成熟工艺不同的退化现象和失效机理。对不同栅电压下n型和p型金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)的饱和漏电流退化情况,以及器件的退化效应进行测试和分析。通过分析衬底电流和栅电流在不同栅电压下的变化趋势对失效机理进行探讨,分析其对饱和漏电流退化的影响。研究结果表明,在高k介质金属栅工艺器件的HCI测试中,器件退化不再是受单一的老化机理影响,而是HCI效应、偏置温度不稳定(BTI)效应综合作用的结果。HCI测试中,在不同测试条件下失效机理也不再唯一。研究结果可为高k介质金属栅工艺下器件可靠性测试中测试条件的选择以及准确的寿命评估提供参考。

• 单位
  中国科学院大学