薄栅器件热载流子效应引起器件BP1360退化的主要因素有3个:(1)氧化层中的电荷注入与俘获;(2)电子和俘获空穴复合引起的界面态;(3)高能粒子打断Si―H键引起的界面态。

   在圆片级水平上,有两种方法可以测试热载流子注入效应对工艺的影响:(1)测量MOs管的参数,这些参数与工艺中产生热载流子的工艺过程有关;(2)在严酷应力条件下做加速测试。由于MOS管的漏极场强最高,热载流子注入效应产生的退化主要生在MOs管的漏极。当在严酷应力条件下做加速测试时,MOs管在应力前后的一系列测量中,应选定需要测量的参数,需要测量的参数通常有界面态、阈值电压、最大跨导、驱动电流、输出电导、氧化陷阱电荷和沟道长度,也可以自定义参数进行测试。圆片级热载流子注入效应试验需要确定以下3个步骤:(1)确定最坏偏置条件;(2)选择失效判据;(3)使用适当的加速模型来判断器件在正常使用条件下的寿命值。

    圆片级热载流子注入效应的可靠性评价可采用漏极电压加速模型:

   t=tO eXp(B//Ds)

   (7.10)

   这是一个引起MOs器件退化的半经验模型,t是器件的寿命时间;tO是与工艺有关的常数;B是加速系数;‰s是漏源电压。该模型不仅可以用于0.1um以下的沟道长度的器件,而且有高的加速度。