| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-14页 |
| 符号表 | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-41页 |
| 1.1 前言 | 第17-18页 |
| 1.2 高k/金属栅的研究现状 | 第18-25页 |
| 1.2.1 高k介质材料的研究现状 | 第18-24页 |
| 1.2.2 金属栅材料的研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3 高K/金属栅的目前存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.4 高k/金属栅的可靠性研究现状 | 第26-33页 |
| 1.4.1 阈值电压的滞后现象(hysteresis) | 第26-29页 |
| 1.4.2 偏压温度不稳定性(BTI) | 第29-30页 |
| 1.4.3 热载流子效应(HCI) | 第30页 |
| 1.4.4 应力引起的漏电流(SILC) | 第30-31页 |
| 1.4.5 时变击穿(TDDB) | 第31-33页 |
| 1.5 论文的主要内容 | 第33-34页 |
| 本章参考文献 | 第34-41页 |
| 第二章 高k/金属栅的失效机理和寿命外推模型 | 第41-59页 |
| 2.1 TDDB的击穿机理与寿命外推模型 | 第41-46页 |
| 2.1.1 E模型(热化学模型) | 第41-43页 |
| 2.1.2 1/E模型(阳极空穴注入模型) | 第43-44页 |
| 2.1.3 幂函数模型(V~(-n)模型) | 第44-45页 |
| 2.1.4 指数E~(1/2)模型 | 第45页 |
| 2.1.5 四种模型对比 | 第45-46页 |
| 2.2 SILC机理与寿命外推模型 | 第46-48页 |
| 2.2.1 正电荷辅助隧穿模型 | 第47页 |
| 2.2.2 陷阱辅助隧穿(TAT:Trap Assistant Tunneling) | 第47-48页 |
| 2.2.3 SILC寿命外推模型 | 第48页 |
| 2.3 PBTI失效机理与寿命外推模型 | 第48-50页 |
| 2.3.1 对数时间模型 | 第49页 |
| 2.3.2 指数时间模型 | 第49页 |
| 2.3.3 幂函数时间模型 | 第49-50页 |
| 2.4 器件可靠性相关的概念介绍 | 第50-51页 |
| 2.4.1 击穿时间T_(BD) | 第50页 |
| 2.4.2 临界陷阱密度N_(BD) | 第50页 |
| 2.4.3 陷阱产生速率m | 第50-51页 |
| 2.5 寿命预测相关的统计方法 | 第51-55页 |
| 2.5.1 器件失效率与寿命 | 第51-52页 |
| 2.5.2 器件可靠性的概念 | 第52-53页 |
| 2.5.3 器件寿命的统计方法 | 第53-55页 |
| 本章参考文献 | 第55-59页 |
| 第三章 高k/金属栅的TDDB寿命评估 | 第59-71页 |
| 3.1 高K/金属栅MOSFET的制备 | 第60-63页 |
| 3.1.1 MOSFET制备流程 | 第60-61页 |
| 3.1.2 TDDB测试方法 | 第61-63页 |
| 3.2 实验结果与分析 | 第63-69页 |
| 3.2.1 TDDB击穿曲线分析 | 第63-64页 |
| 3.2.2 电压应力对TDDB的影响 | 第64-66页 |
| 3.2.3 温度应力对TDDB的影响 | 第66-68页 |
| 3.2.4 威布尔斜率β分析 | 第68-69页 |
| 本章参考文献 | 第69-71页 |
| 第四章 高k/金属栅的SILC特性研究 | 第71-82页 |
| 4.1 SILC的测试方法 | 第71-72页 |
| 4.2 SILC结果与分析 | 第72-79页 |
| 4.2.1 SILC与监测电压的关系图谱 | 第72-74页 |
| 4.2.2 SILC峰值对应的陷阱能级计算 | 第74-79页 |
| 本章参考文献 | 第79-82页 |
| 第五章 高k/金属栅的PBTI特性研究 | 第82-91页 |
| 5.1 测试方法 | 第82-83页 |
| 5.2 结果讨论与分析滞后现象 | 第83-89页 |
| 5.2.1 滞后现象 | 第83-84页 |
| 5.2.2 电压应力对PBTI的影响 | 第84-86页 |
| 5.2.3 温度应力对PBTI的影响 | 第86-89页 |
| 本章参考文献 | 第89-91页 |
| 第六章 总结与展望 | 第91-93页 |
| 6.1 本文的主要结论 | 第91-92页 |
| 6.2 未来研究工作展望 | 第92-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 在读期间发表的论文 | 第94-95页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第95页 |