了得網工業技術_微納米MOS器件可靠性與失效機理

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本書主要介紹了微納MOS器件失效機理與可靠性理論，目的是為讀者在微電子器件可靠性理論和微電子器件的使用之間建立聯繫，向讀者提供一些微納MOS器件的主要可靠性問題和相應的解決辦法。全書共分為11章，第1章講述了超大規模集成電路的可靠性研究現狀，提出超大規模集成電路面臨的主要可靠性問題；第2章描述了MOS器件的熱載流子效應和相應的柵電流、襯底電流和溝道電流的分布建模；第3章分析了MOS器件中的熱載流子損傷特性，建立了MOS器件的壽命模型；第4章研究了薄柵氧化層的可靠性，提出了超薄柵氧化層TDDB效應的表征方法；第5章研究了微納MOS器件的NBTI效應以及NBTI效應對MOS器件和模擬電路及數字電路的影響；第6章主要研究了微納NMOS器件的各種耦合失效模式；第7章討論了等離子體工藝及器件誘生失效，提出了減小等離子體損傷的方法；第8章研究了CMOS器件的ESD的潛在損傷和損傷機理；第9章研究了銅互連的基本理論和ULSI中銅互連可靠性相關技術；第10章針對上述各種失效機制，提出了微納MOS器件可靠性加固方法；第11章建立了實用的半導體集成電路可靠性繫統仿真平臺。

內容簡介

本書主要介紹了微納米MOS器件的失效機理與可靠性理論，目的是在微電子器件可靠性理論和微電子器件的設計與應用之間建立聯繫，闡述微納米MOS器件的主要可靠性問題和繫統的解決方法。全書論述了超大規模集成電路的可靠性研究現狀，提出超大規模集成電路面臨的主要可靠性問題；描述了微納米MOS器件的主要失效機理和可靠性問題，以及上述各種失效機制的可靠性加固方法等，也是作者十餘年在該領域從事的科學研究和國內外相關研究的部分總結。
本書可作為微電子專業高年級本科生以及研究生的教學參考書，對從事微納米MOS器件可靠性和集成電路設計與研究的科學家和工程師也有重要參考價值，信息領域等其他專業的科技人員也可從本書中了解微電子可靠性技術的進展和一般的分析方法。

序
前言
第1章 VLSI發展與可靠性研究進展
1.1 VLSI的發展規律
1.2 VLSI的主要可靠性問題
1.3 VLSI的可靠性研究現狀
1.3.1 微納MOS器件的熱載流子效應
1.3.2 微納MOS器件的NBTI效應
1.3.3 SOI器件的可靠性問題
1.3.4 超薄柵氧化層介質的可靠性
1.3.5 靜電損傷和閂鎖效應
1.3.6 ULSI中銅互連可靠性相關技術
1.3.7 非揮發性存儲器的可靠性
1.3.8 等離子體工藝的可靠性序
前言
第1章 VLSI發展與可靠性研究進展
1.1 VLSI的發展規律
1.2 VLSI的主要可靠性問題
1.3 VLSI的可靠性研究現狀
1.3.1 微納MOS器件的熱載流子效應
1.3.2 微納MOS器件的NBTI效應
1.3.3 SOI器件的可靠性問題
1.3.4 超薄柵氧化層介質的可靠性
1.3.5 靜電損傷和閂鎖效應
1.3.6 ULSI中銅互連可靠性相關技術
1.3.7 非揮發性存儲器的可靠性
1.3.8 等離子體工藝的可靠性
1.3.9 封裝與裝配可靠性
1.3.10 微電子機械繫統和化合物半導體可靠性
1.3.11 VLSI失效分析技術
1.3.12 VLSI可靠性仿真技術
參考文獻
第2章微納米MOS器件的熱載流子效應
2.1 MOS器件的熱載流子效應
2.2 微納MOS器件的熱載流子效應
2.3 動態應力下MOS器件的熱載流子效應
2.4 熱載流子效應的測量和表征技術
2.4.1 電流-電壓特性測試
2.4.2 電荷泵測試
2.4.3 襯底熱載流子效應測試
2.5 nMOS器件的襯底電流和溝道電流分布建模
2.5.1 幸運熱載流子模型
2.5.2 溝道電流和襯底電流的二維分布建模
2.5.3 溝道電流和襯底電流二維分布模型的計算與比較
2.6 nMOS器件的柵電流分布建模
2.6.1發射電流和柵電流分布模型
2.6.2 nMOS器件的電子柵電流分布建模
2.6.3 nMOS器件的空穴柵電流分布建模
2.6.4 模型涉及參量的修正與選擇
2.6.5 發射電流和柵電流的分布特性
2.7 nMOS器件的高溫熱載流子退化
2.7.1 nMOS器件的高溫熱載流子退化
2.7.2 pMOS器件的高溫熱載流子退化
2.7.3 標準0.18umCMOS工藝的高溫可靠性測試標準
2.8 超深亞微米LDD MOS器件模型
2.8.1 LDD nMOS器件的本征電流、電壓特性模型
2.8.2 LDD nMOS器件的源漏串聯電阻模型
2.8.3 亞閾區模型
2.8.4 模擬結果與分析
參考文獻
第3章 MOS器件的熱載流子損傷特性及物理模型
3.1 pMOS器件損傷電子柵電流模型的建立及驗證
3.1.1 電子柵電流模型的建立
3.1.2 電子柵電流模型的驗證
3.2 模型揭示的器件損傷特性
3.2.1 陷入電子電荷分布特性
3.2.2 損傷電子柵電流分布特性
3.2.3 應力期間電子柵電流的拐角特性
3.3 建立器件壽命物理模型的必要性
3.4 界面態產生動力學模型新解
3.5 pMOS線性區器件損傷與壽命的物理模型
3.5.1 線性區漏源電流表征的器件損傷與壽命
3.5.2 線性區跨導表征的器件損傷與壽命
3.6 pMOS飽和區器件損傷與壽命的物理模型
3.6.1 飽和區漏源電流表征的器件損傷與壽命
3.6.2 飽和區跨導表征的器件損傷與壽命
3.7 注入電荷總量表征的pMOS器件壽命物理模型
3.8 熱載流子效應誘生的nMOS器件損傷
……
第4章超薄柵氧化層的經時擊穿效應
第5章微納米MOS器件的NBTI效應
第6章微納米MOS器件的耦合效應
第7章等離子體工藝及誘生的器件失效
第8章 CMOS器件的ESD與損傷機理
第9章 ULSI中銅互連可靠性相關技術
第10章微納米MOS器件的可靠性加固方法
第11章 VLSI可靠性評價與估計

在線試讀

第1章 VLSI發展與可靠性研究進展
1.1 VLSI的發展規律
超大規模集成電路（VLSI，very large scale integration）無論從其發展速度和對人類社會生產、生活的影響，都可以說是科學技術史上空前的，集成電路技術已經成為整個信息產業的基礎和核心。在全球信息產業飛速發展，知識經濟初見端倪，現代化建設中尖端技術不斷湧現的今天，集成電路技術比以往任何時候都顯示出其重要的戰略意義。集成電路的發展已經成為推動國民經濟增長的動力之一，集成電路的可靠性也已經成為集成電路發展的重要指標。
……

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