當前,對柵氧擊穿主要是由負電荷的電子或正電荷的空穴起主要作用的問題,HB244文獻報道中說明是正電荷空穴積累得多,但也不能否定電子的作用,所以可能兩者都起作用,只是何種(可能是空穴)為主的問題。圖5.7所示反映了TDDB效應的擊穿機制。TDDB效應產生的擊穿有硬擊穿和軟擊穿之分。

   圖5.7 TDDB效應的擊穿機制

   在圖5.7中,sILC(s“c“Induced Lcakagc Cu△ent)是應力引起的漏電流;SB(soR Breakdown)是軟擊穿過程;HB(Hard Breakdo、m)是指硬擊穿過程;而ic曲是指沒有受過應力作用的器件。

   硬擊穿是大電流釋放的能量引起柵氧化層的破裂,器件失效;軟擊穿表現為電流、電壓的突然增加,或者電流噪聲的增加,器件一般還可以正常工作一段時間。對于深亞微米器件,擊穿通道更可能出現在柵和源、漏交疊區域。圖5.8所示是薄柵介質的擊穿過程,圖5.9是不同的擊穿條件下,氧化層形成的擊穿通道,圖5.10是TDDB效應產生的能帶圖。