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国家标准计划《半导体器件 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)的温度偏置稳态试验》由 TC78(全国半导体器件标准化技术委员会)归口 ,主管部门为工业和信息化部(电子)

主要起草单位 工业和信息化部电子第五研究所

目录

基础信息

计划号
20210839-T-339
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2021-04-30
申报日期
2020-07-01
公示开始日期
2020-11-06
公示截止日期
2020-11-20
标准类别
方法
国际标准分类号
31.080.01
31 电子学
31.080 半导体分立器件
31.080.01 半导体分立器件综合
归口单位
全国半导体器件标准化技术委员会
执行单位
全国半导体器件标准化技术委员会
主管部门
工业和信息化部(电子)

起草单位

采标情况

本标准等同采用IEC国际标准:IEC 62373:2006。

采标中文名称:半导体器件 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的温度偏置稳态试验。

目的意义

偏压温度不稳定性(Bias Temperature Instability: BTI)是CMOS的基本退化机制之一,它指的是当在PMOS(NMOS)器件上施加一个正(负)电压打开沟道时,器件的阈值电压(绝对值,后同)、栅极漏电流增大,饱和电流、跨导减小的现象。

国内微电子工艺发展迅速,最小线宽从0.5微米到0.25微米、65纳米、再到14纳米发展的同时,半导体器件的栅氧的厚度不断减薄,而由于功耗的限制半导体器件的工作电压并不能成比例地降低,这导致了栅氧间的电场强度越来越大,BTI退化越来越严重,直接影响到半导体器件的可靠性。

为消除潜在缺陷,确保半导体器件在整个产品寿命期间有良好的可靠性,需要对半导体器件的温度偏置稳态效应进行定量评价。

半导体器件-MOSFET晶体管的温度偏置稳态试验方法的建立,将对MOSFET晶体管的温度偏置稳态效应给出定量考核依据,对提高半导体器件的可靠性,保证整机系统的高可靠起到巨大的推动作用。

范围和主要技术内容

描述圆片级的NMOS和PMOS晶体管的温度偏置稳态试验,以确定某个CMOS工艺中的单个晶体管是否满足所需的温度偏置稳态效应的寿命时间。 主要技术内容包括:直流应力下的测试结构要求、应力时间和应力条件选择、样品量、温度、失效判据和寿命计算方法,包括交流应力下的寿命时间计算方法。