pMOSFET器件负偏置温度不稳定性寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种pMOSFET器件负偏置温度不稳定性寿命预测方法，包括：S1：施加负偏置应力之前，测量pMOSFET器件的初始特性，得到初始器件参数；S2：对该器件的栅极施加应力条件，且漏极电压为正常工作电压，在预设的时间间隔内对该器件进行应力老化测试；S3：对该器件进行参数测试，得到与老化时间相关的器件参数，直至总体应力时间结束；S4：漏极电压为正常工作电压下，重复步骤S2和S3，进行不同应力条件测试，以器件参数退化到临界点为准，得到相应应力条件下pMOSFET器件的失效时间；S5：利用不同应力条件下pMOSFET器件的失效时间，预测栅极电压为正常工作电压条件下的器件可靠性寿命，本发明专利技术的方法得到的器件失效时间比常规方法更短，因此更能反映pMOSFET器件的NBTI寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及MOS器件可靠性
，特别涉及一种。
技术介绍
随着半导体技术的飞速发展和微电子芯片集成度的大幅提高，集成电路设计和加工水平已经进入纳米MOS时代，表面沟道器件的出现、器件氧化层厚度的减薄以及为了抑制栅漏电流和硼穿透效应所采用的高氮含量的超薄栅氧化层，导致了氧化层电场增大，使得负偏置温度不稳定性(Negative Bias Temperature ^stability，NBTI)、可靠性退化失效成为当前限制器件等比例缩小的主要可靠性问题，在pMOSFET器件中尤为突出。常规的测试方法是在长沟道器件、高温和均勻应力条件下进行的，通过在可靠性测试结构上进行的加速电应力测试预测得出pMOSFET器件可靠性寿命。当pMOSFET器件在NBTI可靠性应力作用下，器件的退化主要表现为阈值电压、饱和漏电流、跨导等关键器件参数的漂移，一旦器件的关键参数漂移到一定程度，pMOSFET器件的正常工作状态将不复存在，最终会导致集成电路的失效。在正常工作状态下，NBTI的退化在整个集成电路的寿命周期内是一个缓慢的积累过程，因此，对于硅片级pMOSFET器件的NBTI退化的表征必须借助于短本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ｐＭＯＳＦＥＴ器件负偏置温度不稳定性寿命预测方法，其特征在于，采用制造工艺条件下的最小沟道长度器件进行测试，包括以下步骤：Ｓ１：在对所述ｐＭＯＳＦＥＴ器件的栅极施加负偏置应力之前，测量所述ｐＭＯＳＦＥＴ器件的初始特性，得到初始器件参数；Ｓ２：对所述ｐＭＯＳＦＥＴ器件的栅极施加应力条件，同时漏极电压为正常工作电源电压，在预设的时间间隔内对该ｐＭＯＳＦＥＴ器件进行应力老化测试；Ｓ３：对所述ｐＭＯＳＦＥＴ器件进行参数测试，得到与老化时间相关的器件参数，直至总体应力时间结束；Ｓ４：漏极电压为正常工作电源电压下，重复步骤Ｓ２和Ｓ３，进行多个不同应力条件的测试，以器件参数退化到临界点为基准，得到相...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何燕冬，张钢刚，刘晓彦，张兴，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11