PMOs在柵極負(fù)偏壓和較高溫度匚作時,其器件參數(shù)如V】h、Gm和d訊等的不穩(wěn)定性叫負(fù)UPD74HC258GST1偏壓溫度不穩(wěn)定性(Negativc has Temperaturc Instability,NBTI)。NBTI最早報道于1966年。圖15.6是NB'ΓI實驗中,典型的V】h隨時間r的退化曲線。近幾年來,隨著集成電路特征尺寸縮小,柵電場增加,集成電路I作溫度升高,氮元素?fù)饺藷嵘L的柵氧化層,NBTI成為集成電路器件可靠性的關(guān)鍵失效機理之一。

    NBTI是一種導(dǎo)致PMO閾值電樂升高(也就是器件變得更難開啟)的現(xiàn)象.其他的一些參數(shù)比如飽和電流JⅡ`.跨導(dǎo)卩∷等也就相應(yīng)地受到影響。S←si()'界面態(tài)的形成是產(chǎn)生`B1′I效應(yīng)的主要囚素,而氫氣和水汽是引起NBTI的兩種主要物質(zhì),它們在界面上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng),形成施主型界面態(tài)Nit,引起閾值電壓漂移的過程。另外在器件操作過程中產(chǎn)生的氧化物陷阱電荷Not,也會使閾值電壓漂移等。實驗表明NBTI發(fā)生的條件是在S卜⒏02界面處必須有空穴的存在。無論是負(fù)柵極電壓或溫度升高都會造成NBTI,其結(jié)果是rd訕下降,gm下降,J礎(chǔ)升高,Vl升高,在實驗中有:

   (l)正偏壓會最大限度地對器件特性有恢復(fù)效應(yīng)。

   (2)深埋信道的PM()sFET不易發(fā)生NBTI。

   (3)界面陷阱密度Dit的峰值處于帶隙的下半部分。

   (4)氧化層厚度,但固定氧化物電荷密度與厚度無關(guān)。