薄柵器件熱載流子效應引起器件BP1360退化的主要因素有3個:(1)氧化層中的電荷注入與俘獲;(2)電子和俘獲空穴復合引起的界面態;(3)高能粒子打斷Si―H鍵引起的界面態。

   在圓片級水平上,有兩種方法可以測試熱載流子注入效應對工藝的影響:(1)測量MOs管的參數,這些參數與工藝中產生熱載流子的工藝過程有關;(2)在嚴酷應力條件下做加速測試。由于MOS管的漏極場強最高,熱載流子注入效應產生的退化主要生在MOs管的漏極。當在嚴酷應力條件下做加速測試時,MOs管在應力前后的一系列測量中,應選定需要測量的參數,需要測量的參數通常有界面態、閾值電壓、最大跨導、驅動電流、輸出電導、氧化陷阱電荷和溝道長度,也可以自定義參數進行測試。圓片級熱載流子注入效應試驗需要確定以下3個步驟:(1)確定最壞偏置條件;(2)選擇失效判據;(3)使用適當的加速模型來判斷器件在正常使用條件下的壽命值。

    圓片級熱載流子注入效應的可靠性評價可采用漏極電壓加速模型:

   t=tO eXp(B//Ds)

   (7.10)

   這是一個引起MOs器件退化的半經驗模型,t是器件的壽命時間;tO是與工藝有關的常數;B是加速系數;‰s是漏源電壓。該模型不僅可以用于0.1um以下的溝道長度的器件,而且有高的加速度。