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摘要 — 在现代 MOS 技术中，晶体管几何形状的不断缩小导致名义上相同的器件之间的差异性增加。为了研究此类器件的差异性和可靠性，需要测试具有统计意义的大量样本。在这项工作中，我们对导致 BTI 和 RTN 的缺陷进行了特性研究，该研究是在由数千个纳米级器件组成的定制阵列上进行的。在这种纳米级器件中，差异性和可靠性问题通常针对单个缺陷进行分析。然而，提取具有统计意义的结果需要大量的测量，这使得这种方法不可行。为了分析大量的测量数据，我们采用了由捕获和发射电荷的缺陷引起的阈值电压偏移的统计分布。这使我们能够使用以缺陷为中心的方法提取缺陷统计数据。针对各种栅极、漏极和体偏置以及两种几何形状对缺陷分布进行了表征，以验证方法并获得适合 TCAD 建模和寿命估计的统计数据。使用 TCAD 模型，我们可以推断出观察到的器件退化。最后，我们研究了体和漏极应力偏差对缺陷的影响，并观察到体偏压对器件性能下降的影响与栅极偏压相似。相比之下，对于所研究的技术，漏极偏压高达 − 0.45 V 时漏极应力似乎可以忽略不计。我们的测量结果还清楚地表明，整体 BTI 性能下降严重依赖于栅极体应力偏差，而提取的 RTN 缺陷数量似乎与应力无关。
从大型 MOSFET 阵列中提取统计栅极氧化层参数
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