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第卷第期电子器件. .
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热载流子注入效应的分析和优化
王文博,宋李梅,王晓慧,杜寰,孙贵鹏
\: .%效分析实螳嬲无锡
. 艺开发课,器件开发课,可靠性/失效分析实验室,江苏无锡,
摘要:研究了一种器件的热载流子注入效应,分析了热载流子效应产生的机理、对器件性能以及可靠性的影
响,,我们利用华润上华公司提供的软件对高压工艺
进行模拟,根据模拟结果调整了器件结构,通过增大器件的场板长度、漂移区长度以及增加阱与有源区的交叠长度等措施,
使得相同偏置条件下,表征热载流子注入强度的物理量——器件衬底电流降为改进前的/,显著改善了该器件的热载流子
注入效应.
关键词:;热载流子注入;可靠性
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:

压器件. 载流子在一个大的电场下运动,例如中
器件由于其较高的工作电压和电场,其热载流子注电子沿着沟道方向运动,在很短的距离内,电子的动

氧化层中电荷的分布,引起器件参数的退化,大大降——表示,
低了器件的可靠性和工作寿命. 器件本身温度为室温,有效温度却可以比室温高
半导体材料中的热载流子一般是指具有比热平很多,因为这一点,我们称之为”热”载流子.
衡状态下的载流子高得多的动能的那些载流子电晶体管中沟道区域的电子由源到漏的
,因为电流的流动,载流流动产生沟道热载流子,漏源电压较高时,沟道中电
子获得足够高的能量,到达—界面,具有较
收稿日期:
基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目
作者简介:王文博一,男,博士研究生,中国科学院微电子研究所,研究方向为器件及集成技术研究,.
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电子器件第卷
高动能的热载流子越过界面势垒注入到栅氧中,形
成大量电荷积累和界面态,引起阈值电压漂移、跨导
降低、驱动能力下降等性能参数的衰退.
对晶体管进行最恶劣情况下的加速老化试验,可
以推算出常规条件下器件的寿命,通过这个方法,可

/
下的寿命,应该除以经验因子,也就是说最恶劣情图器件最恶劣情况下的衰退
况下的寿命应该不小于/...
高
口

热载流子效应评测以及原因分析: .
我们试制出一种工作电压为的薄栅氧低栅

.
压【晶体管,
阱工艺制作器件的漂移区制得的耐高漏压
的器件,其静态性能优良,可以满足各种
平板显示驱动电路和功率集成电路的要求. 图器件最恶劣情况下的衰退
的下方,存在着明显的高电场区域,其强
一口矗。自度超过/.图为器件内部碰撞电离几率的