薄SiO2层击穿特性与临界陷阱密度

• 作者: 张敏 林立谨
• 来源期刊: 电子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 薄栅氧化层 陷阱 击穿电量 临界陷阱密度 "元胞"
• 年，卷（期）: 2000,（8）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 59-62
• 页数: 4页
• 分类号: TN304
• 字数: 3873字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0372-2112.2000.08.017

摘要

薄栅氧化层的退化、击穿与氧化层中和界面陷阱的产生相关.本文研究了在恒电流TDDB(Time-Dependent Dielectric Breakdown) 应力条件下8.9nm薄氧化层的电学特性退化、击穿情况.研究表明,电子在穿越SiO2晶格时与晶格相互作用产生陷阱,当陷阱密度达到某一临界密度Nbd时,氧化层就击穿.Nbd可以用来表征氧化层的质量,与测试电流密度无关.击穿电量Qbd随测试电流密度增大而减小可用陷阱产生速率的增长解释.临界陷阱密度Nbd随测试MOS电容面积增大而减小,这与统计理论相符.统计分析表明,对于所研究的薄氧化层,可看作由面积为2.56×10-14cm2的"元胞"构成,当个别"元胞"中陷阱数目达到13个时,电子可通过陷阱直接隧穿,"元胞"内电流突然增大,产生大量焦耳热,形成欧姆通道,氧化层击穿.