一种基于渗流理论的栅氧化层TDDB寿命预测方法技术

技术编号:41922456 阅读:26 留言:0更新日期:2024-07-05 14:21
本发明专利技术公开了一种基于渗流理论的栅氧化层TDDB寿命预测方法,包括以下步骤:1)将栅氧化层作为一个三维长方体结构,将栅氧化层均匀划分成若干立方体结构的晶格;2)根据晶格的失效率计算栅氧化层的累计失效概率;3)应用Weibull分析法随机模拟介质层的失效情况,得到介质层的Weibull特性;4)根据介质层的Weibull特性计算临界击穿电荷;5)根据所述临界击穿电荷及隧穿电流得到栅氧化层的平均失效时间MTTF,该方法能够较为准确的预测栅氧化层的TDDB寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于芯片可靠性领域,涉及一种基于渗流理论的栅氧化层tddb寿命预测方法。


技术介绍

1、半导体工艺尺寸遵循着摩尔定律逐年减小,从亚微米级到深亚微米级,再到如今的纳米级。随着半导体工艺进步,微电子行业的增长速度也变得更快。薄氧化层使得器件面临的可靠性问题也就越来越明显。如今芯片产业发展规模已经渗透到各个领域,因此,可靠性问题就值得认真深入研究。

2、半导体材料的可靠性包括经时击穿(tddb)、零时击穿(tzdb)、负偏压温度不稳定性(nbti)、热载流子注入效应(hci)、应力诱导漏电流(silc)、电迁移(em)等。栅氧化层可靠性的主要问题是tddb效应。

3、经时击穿(tddb)指栅氧化层在工作一段时间后发生tddb击穿的失效现象。tddb分为两个过程,电应力下价键断裂引起缺陷,然后缺陷累积形成导电通路。传统的tddb效应模型包括e模型,1/e模型,模型和幂指数模型,无法很好的适用于薄栅氧化层的tddb失效。因此有必要从微观层面解释缺陷累积的物理机制,从而解释栅氧化层tddb失效原理。当许多栅极芯片连接到同一电源时,td本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于渗流理论的栅氧化层TDDB寿命预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于渗流理论的栅氧化层TDDB寿命预测方法,其特征在于,步骤1)中,设将栅氧化层作为一个三维长方体结构,其中,所述长方体的长为:,宽为W,厚度为tox,将栅氧化层均匀划分成n层,边长为a0的晶格。

3.根据权利要求1所述的基于渗流理论的栅氧化层TDDB寿命预测方法,其特征在于,栅氧化层的累计失效概率FBD为:

4.根据权利要求3所述的基于渗流理论的栅氧化层TDDB寿命预测方法,其特征在于,应用威布尔分析法,随机模拟整个介质层失效情况,得威布尔结果为:...

【技术特征摘要】

1.一种基于渗流理论的栅氧化层tddb寿命预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于渗流理论的栅氧化层tddb寿命预测方法,其特征在于,步骤1)中,设将栅氧化层作为一个三维长方体结构,其中,所述长方体的长为:,宽为w,厚度为tox,将栅氧化层均匀划分成n层,边长为a0的晶格。

3.根据权利要求1所述的基于渗流理论的栅氧化层tddb寿命预测方法,其特征在于,栅氧化层的累计失效概率fbd为:

4.根据权利要求3所述的基于渗流理论的栅氧化层tddb寿命预测方法,其特征在于,应用威布尔分析法,随机模拟整个介质层失效情况,得威布尔结果为:

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:段东立付佳容翟雨晨纪思源
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:发明
国别省市:

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