TDDB击穿特性评估薄介质层质量 被引量：8

1

作者 胡恒升 张敏 林立谨 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期80-83,74,共5页

与时间相关电介质击穿 (TDDB)测量是评估厚度小于 2 0nm薄栅介质层质量的重要方法 .氧化层击穿前 ,隧穿电子和空穴在氧化层中或界面附近产生陷阱、界面态 ,当陷阱密度超过临界平均值 ρbd时 ,发生击穿 .击穿电量Qbd值表征了介质层的质... 与时间相关电介质击穿 (TDDB)测量是评估厚度小于 2 0nm薄栅介质层质量的重要方法 .氧化层击穿前 ,隧穿电子和空穴在氧化层中或界面附近产生陷阱、界面态 ,当陷阱密度超过临界平均值 ρbd时 ,发生击穿 .击穿电量Qbd值表征了介质层的质量 .Qbd值及其失效统计分布与测试电流密度、电场强度、温度及氧化层面积等有定量关系 .TDDB的早期失效分布可以反映工艺引入的缺陷 .TDDB可以直接评估氧化、氮化、清洗、刻蚀等工艺对厚度小于 10nm的栅介质质量的影响 .它是硅片级评估可靠性和预测EEPROM擦写次数的重要方法 . 展开更多

关键词 薄介质层 VLSI 集成电路 tddb 击穿特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

薄栅氧化层斜坡电压TDDB击穿参数的研究

2

作者 王茂菊 李斌 +2 位作者 章晓文 陈平 韩静 《电子器件》 EI CAS 2006年第3期624-626,634,共4页

随着超大规模集成电路的不断发展,薄栅氧化层的质量对器件和电路的可靠性的作用越来越重要。经时绝缘击穿(TDDB)是评价薄栅氧化层质量的重要方法。本次实验主要是通过斜坡电压实验来研究薄栅氧化层的TDDB,测出斜坡电压时氧化层的击穿电... 随着超大规模集成电路的不断发展,薄栅氧化层的质量对器件和电路的可靠性的作用越来越重要。经时绝缘击穿(TDDB)是评价薄栅氧化层质量的重要方法。本次实验主要是通过斜坡电压实验来研究薄栅氧化层的TDDB,测出斜坡电压时氧化层的击穿电压、击穿电荷以及击穿时间,研究了斜坡电压情况下,栅氧化层击穿电荷、击穿电压和外加电压斜率等击穿参数间的依赖关系。 展开更多

关键词 薄栅氧化物 tddb 斜坡电压法 击穿参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种MTM反熔丝器件的击穿特性

3

作者 龙煌 田敏 钟汇才 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第5期293-296,318,共5页

制备了一种基于高介电常数材料氧化铪(HfO2)薄膜作为核心绝缘介质层的金属-金属(MTM)反熔丝单元结构。基于此结构,使用钛(Ti)和氮化钛(TiN)分别作为MTM反熔丝结构中的过渡层和阻挡层,得到了致密、均匀、无针孔缺陷以及上下电极接触良好... 制备了一种基于高介电常数材料氧化铪(HfO2)薄膜作为核心绝缘介质层的金属-金属(MTM)反熔丝单元结构。基于此结构,使用钛(Ti)和氮化钛(TiN)分别作为MTM反熔丝结构中的过渡层和阻挡层,得到了致密、均匀、无针孔缺陷以及上下电极接触良好的反熔丝单元。讨论了反熔丝单元的击穿过程及击穿现象,并重点研究了该结构的击穿特性和时变击穿(TDDB)特性。研究结果表明,此结构不仅具有良好的工艺一致性和较低的击穿电压(4.3 V),并且工作电压(1.8 V)下的时变击穿时间超过13年。其结构可以进一步应用于反熔丝型现场可编程逻辑阵列(FPGA)的互连结构。 展开更多

关键词 反熔丝 金属-金属(MTM) 击穿电压 时变击穿(tddb) E模型 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

薄栅氧化层的TDDB研究 被引量：3

4

作者 王晓泉 《微纳电子技术》 CAS 2002年第6期12-15,20,共5页

随着超大规模集成电路的不断发展,薄栅氧化层的质量对器件和电路可靠性的作用越来越重要。经时绝缘击穿(TDDB)是评价薄栅氧化层质量的重要方法。本文重点介绍了TDDB的几种主要击穿模型和机理,比较了软击穿和硬击穿过程的联系与区别,并... 随着超大规模集成电路的不断发展,薄栅氧化层的质量对器件和电路可靠性的作用越来越重要。经时绝缘击穿(TDDB)是评价薄栅氧化层质量的重要方法。本文重点介绍了TDDB的几种主要击穿模型和机理,比较了软击穿和硬击穿过程的联系与区别,并初步分析了TDDB与测试电场、温度以及氧化层厚度的关系。 展开更多

关键词 薄栅氧化层 tddb 薄栅氧化层 绝缘击穿 可靠性 超大规模集成电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属电迁移测试过程中的电介质击穿效应

5

作者 于赫薇 尹彬锋 +1 位作者 周柯 钱燕妮 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期314-318,共5页

金属互连电迁移有断路失效和短路失效两种常规失效模式,其中短路失效是由于发生了析出效应。目前对电迁移断路失效的研究较多,但是对于析出效应（短路失效）的研究较少。研究发现在金属电迁移析出效应监测过程中易产生两种电介质击穿效... 金属互连电迁移有断路失效和短路失效两种常规失效模式,其中短路失效是由于发生了析出效应。目前对电迁移断路失效的研究较多,但是对于析出效应（短路失效）的研究较少。研究发现在金属电迁移析出效应监测过程中易产生两种电介质击穿效应,分别为在实验刚开始发生的瞬时电介质击穿（TZDB）效应和测试过程中产生的时间依赖性电介质击穿（TDDB）效应。此外,电介质层材料的介电常数值越高,其耐电介质击穿的能力越高。析出效应的监测电场强度的设定值应该同时考虑电介质层材料与测试结构的特性,监测电场强度的设定范围建议为0.15~0.24 MV/cm,以防止在析出效应监测过程中发生电介质击穿,混淆两种不同的失效机理,造成误判。 展开更多

关键词 金属电迁移 短路失效模式 析出效应 时间依赖性电介质击穿(tddb)效应 瞬时电介质击穿 ( TZDB) 效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

铜离子迁移现象及其对Cu金属化TDDB寿命的影响

6

《电子产品可靠性与环境试验》 2004年第3期76-76,共1页

关键词 铜离子 迁移 Cu金属化 tddb寿命 时间相关介质击穿

在线阅读 下载PDF 职称材料

TDDB在直接隧通状态下栅电压缩放比例的实验研究

7

《电子产品可靠性与环境试验》 2003年第2期68-68,共1页

关键词 薄膜栅氧化击穿时间 tddb 栅电压 缩放比例

在线阅读 下载PDF 职称材料

GaAs MMIC钝化层介质Si_3N_4的可靠性评价 被引量：1

8

作者 李斌 林丽 +1 位作者 黄云 钮利荣 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期92-95,104,共5页

在斜坡电压应力条件下对GaAsMM IC介质层Si3N4的击穿特性进行了测试,探讨了电容面积、周长以及斜率对与时间有关的介质击穿(TDDB)特性的影响.实验结果表明,电容面积越大,周长越长,介质中的缺陷就越多,其击穿电压也就越低,可靠性越差.根... 在斜坡电压应力条件下对GaAsMM IC介质层Si3N4的击穿特性进行了测试,探讨了电容面积、周长以及斜率对与时间有关的介质击穿(TDDB)特性的影响.实验结果表明,电容面积越大,周长越长,介质中的缺陷就越多,其击穿电压也就越低,可靠性越差.根据TDDB线性电场模型,采用不同斜率的斜坡电压应力测试数据预测了正常工作电压下的Si3N4寿命.与温度加速实验相比,文中所提方法快速、成本低廉. 展开更多

关键词 GAAS MMIC 击穿 寿命预测 tddb 氮化硅

在线阅读 下载PDF 职称材料

超薄Si_3N_4/SiO_2叠层栅介质可靠性研究(英文)

9

作者 钟兴华 徐秋霞 《电子器件》 CAS 2007年第2期361-364,共4页

实验成功地制备出等效氧化层厚度为亚2nm的Nitride/Oxynitride(N/O)叠层栅介质难熔金属栅电极PMOS电容并对其进行了可靠性研究.实验结果表明相对于纯氧栅介质而言,N/O叠层栅介质具有更好的抗击穿特性,应力诱生漏电特性以及TDDB特性.进... 实验成功地制备出等效氧化层厚度为亚2nm的Nitride/Oxynitride(N/O)叠层栅介质难熔金属栅电极PMOS电容并对其进行了可靠性研究.实验结果表明相对于纯氧栅介质而言,N/O叠层栅介质具有更好的抗击穿特性,应力诱生漏电特性以及TDDB特性.进一步研究发现具有更薄EOT的难熔金属栅电极PMOS电容在TDDB特性以及寿命等方面均优于多晶硅栅电极的相应结构. 展开更多

关键词 击穿 Si3N4/SiO2(N/O)叠层 可靠性 应力诱生漏电流(SILC) tddb特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

超薄氧化层制备及其可靠性研究

10

作者 刘国柱 陈杰 +3 位作者 林丽 许帅 王新胜 吴晓鸫 《电子与封装》 2011年第3期29-32,共4页

文章简述了超薄氧化层SiO2的击穿机理,采用了恒定电流法表征超薄氧化层TDDB效应,并研究了清洗方法、氧化温度、氧化方式等工艺因素对超薄氧化层的可靠性影响。实验表明,在850℃、900℃等高温条件下,可通过干氧N/O分压的方法制备厚度4nm... 文章简述了超薄氧化层SiO2的击穿机理,采用了恒定电流法表征超薄氧化层TDDB效应,并研究了清洗方法、氧化温度、氧化方式等工艺因素对超薄氧化层的可靠性影响。实验表明,在850℃、900℃等高温条件下,可通过干氧N/O分压的方法制备厚度4nm～5nm、均一性小于2.0%超薄氧化层;RCA清洗工艺过程中,APM中的NH3.H2O含量过高,会对衬底硅表面产生损伤,致使氧化层的早期失效高,击穿电荷量QBD差;在干氧N/O分压的过程中,采用N2退火,可有效地改善超薄氧化层的致密性,从而提高氧化层QBD。通过实验进行优化,在800℃、O2/DCE、N2退火条件下,可制备5nm氧化层,其可靠性能为:最大击穿电压49.1V,平均击穿电压7.1V,击穿电场16.62MV.cm-1,早期失效率3.85%,击穿电荷量QBD>15C.cm-2点可达61.54%。 展开更多

关键词 超薄氧化层 tddb QBD 早期击穿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ALD Al_2O_3新型反熔丝器件的可靠性研究 被引量：2

11

作者 赵巍颂 田敏 钟汇才 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第1期41-45,共5页

金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)反熔丝器件常被用于现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的互联结构单元.本文使用高介电常数材料Al_2O_3作为介质层,使用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术... 金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)反熔丝器件常被用于现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的互联结构单元.本文使用高介电常数材料Al_2O_3作为介质层,使用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术,制备了高可靠性,高性能的MIM反熔丝单元.该反熔丝单元关态电阻超过1TΩ,同时开态电阻非常低,满足正态分布,集中在22Ω左右,波动幅度很小,标准差仅为3.7Ω,因此Al_2O_3反熔丝器件具有很高的开关比.本文研究了该器件编程前后两种状态的特性及时变击穿特性(Time Dependent Dielectric Breakdown,TDDB).研究结果表明,在2V工作电压下,未编程的反熔丝单元的预测寿命为1591年,同时,当读电流在0～20mA时,编程后的反熔丝保持稳定.这说明该反熔丝单元在低阻态和高阻态都具有非常高的可靠性. 展开更多

关键词 金属一绝缘体一金属反熔丝 原子层沉积 开关比 时变击穿特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温氧化对SiC MOS器件栅氧可靠性的影响 被引量：1

12

作者 周钦佩 张静 +3 位作者 夏经华 许恒宇 万彩萍 韩锴 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期754-758,共5页

SiC金属氧化物半导体(MOS)器件中SiO_2栅氧化层的可靠性直接影响器件的功能。为了开发高可靠性的栅氧化层,将n型4H-SiC(0001)外延片分别在1 200,1 250,1 350,1 450和1 550℃5种温度下进行高温干氧氧化实验来制备SiO_2栅氧化层。在室温下... SiC金属氧化物半导体(MOS)器件中SiO_2栅氧化层的可靠性直接影响器件的功能。为了开发高可靠性的栅氧化层,将n型4H-SiC(0001)外延片分别在1 200,1 250,1 350,1 450和1 550℃5种温度下进行高温干氧氧化实验来制备SiO_2栅氧化层。在室温下,对SiC MOS电容样品的栅氧化层进行零时击穿(TZDB)和与时间有关的击穿(TDDB)测试,并对不同干氧氧化温度处理下的栅氧化层样品分别进行了可靠性分析。结果发现,在1 250℃下进行高温干氧氧化时所得的击穿场强和击穿电荷最大,分别为11.21 MV/cm和5.5×10-4C/cm^2,势垒高度(2.43 eV)最接近理论值。当温度高于1 250℃时生成的SiO_2栅氧化层的可靠性随之降低。 展开更多

关键词 SiC金属氧化物半导体(MOS)器件 零时击穿(TZDB) 与时间有关的击穿(tddb) 干氧氧化 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

大马士革工艺中等离子体损伤的天线扩散效应

13

作者 赵悦 杨盛玮 +2 位作者 韩坤 刘丰满 曹立强 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第1期51-57,72,共8页

等离子体技术的广泛应用给工艺可靠性带来了挑战,等离子体损伤的评估成为工艺可靠性评估的重要内容之一。针对大马士革工艺中的等离子体损伤问题,提出了天线扩散效应,确定了相应工艺的天线扩散系数,提高了工艺可靠性评估的准确性。根据... 等离子体技术的广泛应用给工艺可靠性带来了挑战,等离子体损伤的评估成为工艺可靠性评估的重要内容之一。针对大马士革工艺中的等离子体损伤问题,提出了天线扩散效应,确定了相应工艺的天线扩散系数,提高了工艺可靠性评估的准确性。根据不同介质层沉积对器件的影响,确定了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是大马士革工艺中易造成等离子体损伤的薄弱环节之一。实验结果表明,同种工艺满足相同的天线扩散效应,此时工艺参数的改变不会影响天线扩散系数。对带有不同天线结构的PMOS器件进行可靠性分析,得知与密齿状天线相比,疏齿状天线对器件的损伤更严重,确定了结构面积和间距是影响PECVD工艺可靠性水平的关键参数。 展开更多

关键词 大马士革工艺 天线扩散效应 等离子体增强化学气相沉积(PECVD) 等离子体损伤 经时击穿(tddb)

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种GaAs基Si3N4薄膜斜坡电压测试方法及其应用

14

作者 林锦伟 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第11期899-904,共6页

为快速、准确地评估Si3N4薄膜的可靠性,参照联合电子设备工程委员会(JEDEC)的相关标准,采用斜坡电压法在5 V/s和0.5 V/s两种加压速率下对厚度为100 nm的GaAs基Si3N4薄膜进行测试,测试样品的总面积不小于20 cm2。结合斜坡电压法的测试结... 为快速、准确地评估Si3N4薄膜的可靠性,参照联合电子设备工程委员会(JEDEC)的相关标准,采用斜坡电压法在5 V/s和0.5 V/s两种加压速率下对厚度为100 nm的GaAs基Si3N4薄膜进行测试,测试样品的总面积不小于20 cm2。结合斜坡电压法的测试结果,评估该Si3N4薄膜生产工艺的可靠性风险程度和Si3N4薄膜的耐压水平、缺陷密度和良率水平,并且为经时击穿(TDDB)线性电场模型预估Si3N4薄膜的寿命提供可靠数据。结果表明,当目标良率为99.99%时,5 V/s和0.5 V/s下Si3N4薄膜的耐压值分别为23 V和18 V;当目标良率为95%时,5 V/s和0.5 V/s下Si3N4薄膜的耐压值分别为87 V和82 V。另外,该Si3N4薄膜的非本征击穿比例为0.11%,该类型的击穿数据可用于评估生产工艺的可靠性风险程度。 展开更多

关键词 斜坡电压法 SI3N4 击穿电压 可靠性 经时击穿(tddb)

在线阅读 下载PDF 职称材料

栅氧化可靠性的联合模型

15

《电子产品可靠性与环境试验》 2001年第6期47-47,共1页

关键词 栅氧化 可靠性 联合模型 tddb 绝缘击穿

在线阅读 下载PDF 职称材料