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pmos器件的热载流子注入和负偏压温度耦合效应

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Journal of Semiconductors 2005年第5期26卷 1005-1009页

作者：刘红侠郝跃西安电子科技大学微电子研究所西安710071

研究了在热载流子注入HCI(hot-carrier injection)和负偏温NBT(negative bias temperature)两种偏置条件下pmos器件的可靠性.测量了pmos器件应力前后的电流电压特性和典型的器件参数漂移,并与单独HCI和NBT应力下的特性进行了对比.在这... 详细信息

研究了在热载流子注入HCI(hot-carrier injection)和负偏温NBT(negative bias temperature)两种偏置条件下pmos器件的可靠性.测量了pmos器件应力前后的电流电压特性和典型的器件参数漂移,并与单独HCI和NBT应力下的特性进行了对比.在这两种应力偏置条件下,pmos器件退化特性的测量结果显示高温NBT应力使得热载流子退化效应增强.由于栅氧化层中的固定正电荷引起正反馈的热载流子退化增强了漏端电场,使得器件特性严重退化.给出了NBT效应不断增强的HCI耦合效应的详细解释.

关键词： pmos器件热载流子注入负偏压温度不稳定性界面态氧化层固定正电荷

30nm pmos器件总剂量辐照实验与仿真

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现代应用物理 2022年第1期13卷 125-128,179页

作者：张宏涛曹艳荣王敏任晨张龙涛吕玲郑雪峰马晓华西安电子科技大学机电工程学院西安710071 宽禁带半导体技术国家重点学科实验室西安710071

使用Silvaco TCAD软件建立pmos器件模型,仿真模拟得到了pmos器件γ射线总剂量效应,提取了氧化层及界面处陷阱电荷共同影响后器件的电学参数并验证了退化程度。仿真结果表明,pmos器件沟道越短,有效沟道长度占比总沟道长度就越少,器件退... 详细信息

使用Silvaco TCAD软件建立pmos器件模型,仿真模拟得到了pmos器件γ射线总剂量效应,提取了氧化层及界面处陷阱电荷共同影响后器件的电学参数并验证了退化程度。仿真结果表明,pmos器件沟道越短,有效沟道长度占比总沟道长度就越少,器件退化加剧。开展了宽长比为500 nm/30 nm的30 nm pmos器件的总剂量效应实验。实验表明,γ射线的持续辐照会使器件发生退化,阈值电压负向漂移,亚阈摆幅变化量增大。仿真结果与实验数据均表明,浅沟槽隔离氧化层陷阱电荷是造成器件退化的主要影响因素。

关键词： pmos器件总剂量效应可靠性 Silvaco TCAD

响应表面方法与模拟相结合用于埋沟道pmos器件性能优化

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北京大学学报（自然科学版） 1996年第5期32卷 655-662页

作者：甘学温 WALTONAJ 北京大学微电子学研究所爱丁堡大学电子工程系

响应表面方法与ＴＣＡＤ相结合是一个极具潜力的有用技术，它可以极大地减少研制和优化ＩＣ工艺的时间和成本。本文介绍了用响应表面的实验设计与模拟相结合获得模型方程并用于工艺优化的方法和优点。Ｄ－优化的设计方法和其他措施结合... 详细信息

响应表面方法与ＴＣＡＤ相结合是一个极具潜力的有用技术，它可以极大地减少研制和优化ＩＣ工艺的时间和成本。本文介绍了用响应表面的实验设计与模拟相结合获得模型方程并用于工艺优化的方法和优点。Ｄ－优化的设计方法和其他措施结合改善模型拟合精度，得到的响应表面用于对亚微米埋沟道ＰＭＯＳ器件性能进行预测和优化。用响应表面得到优化的工艺条件。

关键词：响应表面模型拟合集成电路 pmos器件埋沟道

与常规CMOS工艺兼容的高压pmos器件设计与应用

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微电子学 2007年第1期37卷 41-44页

作者：李红征于宗光江南大学信息工程学院江苏无锡214036 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

采用常规P阱CMOS工艺,实现了与CMOS工艺兼容的高压pmos器件。制作的器件,其击穿电压为55 V,阈值电压0.92 V,驱动电流25 mA。对所设计的CMOS兼容高压pmos器件的制造工艺、器件结构和测试等方面进行了阐述。该器件已成功应用于VFD平板显... 详细信息

采用常规P阱CMOS工艺,实现了与CMOS工艺兼容的高压pmos器件。制作的器件,其击穿电压为55 V,阈值电压0.92 V,驱动电流25 mA。对所设计的CMOS兼容高压pmos器件的制造工艺、器件结构和测试等方面进行了阐述。该器件已成功应用于VFD平板显示系列电路。

关键词：高低压兼容偏置栅高压MOS 标准CMOS工艺 pmos器件

碳掺杂对28 nm pmos器件性能的影响

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微电子学 2019年第1期49卷 136-139,145页

作者：吉忠浩阎大勇龙世兵薛景星徐广伟肖印长娄世殊中国科学院大学微电子学院北京100029 中芯国际集成电路制造有限公司北京100176

基于28nm Polysion工艺,研究了在轻掺杂源漏区(LDD)提升掺杂浓度与掺杂碳源对pmos器件的影响。实验结果表明,掺杂碳原子可以有效抑制硼的瞬时增强扩散效应(TED),并有效降低器件结深,降低漏电流。在P型轻掺杂源漏区(PLDD)提升掺杂浓度,... 详细信息

基于28nm Polysion工艺,研究了在轻掺杂源漏区(LDD)提升掺杂浓度与掺杂碳源对pmos器件的影响。实验结果表明,掺杂碳原子可以有效抑制硼的瞬时增强扩散效应(TED),并有效降低器件结深,降低漏电流。在P型轻掺杂源漏区(PLDD)提升掺杂浓度,可以有效提高电路速度,但会导致更严重的硼扩散与漏电流。通过研究不同浓度的碳原子与PLDD浓度对器件的影响,选取合适的碳源掺杂浓度并提高PLDD的掺杂浓度,在同样饱和电流的情况下器件具有更小的漏电流,可以提升pmos器件的饱和电流与漏电流(Ion-Ioff)性能约6%。

关键词： 28nm 碳掺杂 PLDD掺杂浓度 pmos器件

锗硅外延工艺优化对28nm pmos器件性能的改善

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微电子学与计算机 2020年第5期37卷 28-32页

作者：李帅蔡小五隋振超中国科学院大学微电子学院北京100029 中国科学院微电子研究所北京100029 中芯国际集成电路制造有限公司北京100176

在28 nm CMOS技术节点,锗硅技术在器件沟道产生压应力可以提高pmos电学性能.在选择性锗硅外延工艺基础上对锗含量进行细化阶梯分布,此阶梯式分布能避免因锗含量过高产生位错而进一步提高总体应力效果.通过研究发现,薄膜堆叠层的厚度和... 详细信息

在28 nm CMOS技术节点,锗硅技术在器件沟道产生压应力可以提高pmos电学性能.在选择性锗硅外延工艺基础上对锗含量进行细化阶梯分布,此阶梯式分布能避免因锗含量过高产生位错而进一步提高总体应力效果.通过研究发现,薄膜堆叠层的厚度和锗元素浓度是影响器件性能的重要因素,实验对堆叠层厚度和锗浓度同时改变比单独改变一种影响因素获得的器件性能更好,器件的饱和电流和漏电流的性能(Idsat-Ioff)可以提高7%,同时,器件阈值电压和饱和电流的性能(Vtsat-Idsat)、器件阈值电压和漏电流(Vtsat-Ioff)性能、漏致势垒降低(DIBL)效应也有相应的改善.

关键词：锗硅外延薄膜堆叠层器件性能 pmos器件

Si/SiGe pmos器件的模拟优化设计与样品研制(英文)

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Journal of Semiconductors 2001年第11期22卷 1434-1438页

作者：杨沛锋李竞春于奇陈勇谢孟贤杨谟华何林李开成谭开洲刘道广张静易强凡则锐电子科技大学微电子科学与工程系成都610054 模拟集成电路国家重点实验室重庆400060

通过理论分析与计算机模拟 ,给出了以提高跨导为目标的 Si/ Si Ge pmosFET优化设计方法 ,包括栅材料的选择、沟道层中 Ge组分及其分布曲线的确定、栅氧化层及 Si盖帽层厚度的优化和阈值电压的调节 ,基于此已研制出 Si/ Si Ge pmosFET器... 详细信息

通过理论分析与计算机模拟 ,给出了以提高跨导为目标的 Si/ Si Ge pmosFET优化设计方法 ,包括栅材料的选择、沟道层中 Ge组分及其分布曲线的确定、栅氧化层及 Si盖帽层厚度的优化和阈值电压的调节 ,基于此已研制出 Si/ Si Ge pmosFET器件样品 .测试结果表明 ,当沟道长度为 2μm时 ,Si/ Si Ge pmos器件的跨导为 45 m S/ mm(30 0 K)和 92 m S/ mm (77K) ,而相同结构的全硅器件跨导则为 33m S/ mm (30 0 K)和 39m S/ m m (77K) .

关键词：锗硅场效应晶体管优化设计 pmos器件

不同HALO掺杂剂量的超薄栅pmosFET的退化(英文)

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Journal of Semiconductors 2004年第9期25卷 1097-1103页

作者：赵要胡靖许铭真谭长华北京大学微电子学系北京100871

研究了热载流子应力下栅厚为 2 .1nm ,栅长为 0 .135μm的 p MOSFET中 HAL O掺杂剂量与器件的退化机制和参数退化的关系 .实验发现 ,器件的退化机制对 HAL O掺杂剂量的改变不敏感 ,但是器件的线性漏电流、饱和漏电流、最大跨导的退化随... 详细信息

研究了热载流子应力下栅厚为 2 .1nm ,栅长为 0 .135μm的 p MOSFET中 HAL O掺杂剂量与器件的退化机制和参数退化的关系 .实验发现 ,器件的退化机制对 HAL O掺杂剂量的改变不敏感 ,但是器件的线性漏电流、饱和漏电流、最大跨导的退化随着 HAL O掺杂剂量的增加而增加 .实验同时发现 ,器件参数的退化不仅与载流子迁移率的退化、漏串联电阻增大有关 ,而且与阈值电压的退化和应力前阈值电压有关 .

关键词：热载流子 pmos器件 HALO结构退化

pmosFET’s热载流子可靠性及其寿命评估方法研究

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PMOSFET’s热载流子可靠性及其寿命评估方法研究

作者：张进城西安电子科技大学

学位级别：硕士

热载流子效应是影响MOS器件与电路可靠性的主要因素。由于通常情况下 NMOS器件的热载流子退化总是比pmos的严重，所以pmos热载流子退化的研究一直未受重视。但是随着器件尺寸的不断缩小，pmos器件的热载流子退化变... 详细信息

热载流子效应是影响MOS器件与电路可靠性的主要因素。由于通常情况下 NMOS器件的热载流子退化总是比pmos的严重，所以pmos热载流子退化的研究一直未受重视。但是随着器件尺寸的不断缩小，pmos器件的热载流子退化变得越来越严重，也成为CMOS电路退化以至失效的重要因素，所以很有必要对 pmos器件的热载流子效应进行深入研究。本文首先研究了含盖整个线性区和饱和区的各种器件静态参数随应力时间的退化规律，井得到了pmos器件热载流子损伤生长的基本规律。重点研究了退化pmos器件的高场退火效应和氧化层陷阱电子的退陷阱机制。研究结果表明，负栅压退火的效果要比正栅压退火的效果好得多，这不仅表现在经过负栅压退火以后器件退化会有更大的恢复，而且经过负栅压退火以后器件的抗热载流子性能也会得到很大的提高。深入研究了热载流子退化过程中栅电流和衬底电流的退化规律，并建立了一个准确的栅电流退化解析模型。在此基础上，重点研究了用栅注入电荷总量作为 pmos器件参数退化监控量来预测器件寿命的新方法，给出了一个新的能够准确表征器件参数退化的热载流于退化监控量，并建立了新的器件参数退化的统一模型，并用于器件参数退化和器件寿命的评估。

关键词： pmos器件热载流子效应器件退化高场退火栅电流退化模型栅注入电荷总量寿命评估方法