20世纪90年代以来,半导体集成电路技术得到了快速发展,特征尺寸不断缩小,集成度和性能不断提高。ADM1026JST-REEL为了减小成本,提高性能,集成电路技术中引入大量新材料、新工艺和新的器件结构。这些发展给集成电路可靠性的保证和提高带来了巨大挑战。

   (1)随着特征尺寸的缩小,工艺中的一些关键材料已接近物理极限,其失效模型发生了改变,这对测试方法及寿命评估都带来了严峻挑战。同时,一部分失效机理的可靠性问题变得非常严重。例如于19弱年报道的NBTI,对较大尺寸的半导体器件性能影响并不大;然而随着器件尺寸的减小,加在栅极氧化层上的电场强度越来越高,工作温度也相应提高,器件对工作的阈值电压越来越敏感,NBTI已成为影响集成电路可靠性的关键问题。

   在2008年,在先进的微处理器中实现了基于硅的场效应晶体管的栅层叠方面的重要突破,即使用基于铪的介质(介电常数值大约为2ω来取代氮化的s⒑2介 质。掺N的和掺P的多晶硅栅电极也被双功函数金属栅所取代,消除了多晶硅的耗尽效应。然而,使用适当的金属栅并在l⒍m技术代将栅氧化层的有效栅氧厚度(EffcctiⅤc Oxide Thickncss,EOT)减薄到0。Snm以下,以及在16nm技术代以减 薄到0.⒍m以下,仍然是未来与器件按比例缩小相关的最严峻的挑战,需要更高介电常数的介质,以及更薄的二氧化硅层。栅介质层的可靠性是高度按比例缩小的EOT水平上需要积极应对的问题。