柵氧化層的經(jīng)時(shí)擊穿作為影響互補(bǔ)型金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路可靠性的一個(gè)重要因素,一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn).為了對(duì)其進(jìn)一步研究,首先從柵氧化層在電應(yīng)力下經(jīng)時(shí)擊穿的微觀機(jī)理出發(fā),基于柵氧化層中電子陷阱密度累積達(dá)到臨界值時(shí)發(fā)生擊穿的原理和電子陷阱生成過(guò)程的隨機(jī)性,提出了柵氧化層經(jīng)時(shí)擊穿的非平衡統(tǒng)計(jì)理論分析方法,然后分別給出了恒定電流應(yīng)力和恒定電壓應(yīng)力下電子陷阱生成速率方程,導(dǎo)出了電子陷阱密度的概率密度分布函數(shù).最后以具體器件為例進(jìn)行分析,得到了柵氧化層的最概然壽命隨電流應(yīng)力、電壓應(yīng)力及其厚度的變化規(guī)律,并類比固體斷裂現(xiàn)象中"疲勞極限"的概念定義"擊穿極限"概念.計(jì)算出了累積失效率隨電流應(yīng)力、電壓應(yīng)力和時(shí)間的變化規(guī)律,引入特征值來(lái)描述累積失效率達(dá)到0.63所用的時(shí)間.結(jié)果表明:電子陷阱密度的概率密度分布函數(shù)滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布,且理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符. 

【文章來(lái)源】：物理學(xué)報(bào). 2020,69(10)北大核心EISCICSCD

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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