PMOs在栅极负偏压和较高温度匚作时,其器件参数如V】h、Gm和d讯等的不稳定性叫负UPD74HC258GST1偏压温度不稳定性(Negativc has Temperaturc Instability,NBTI)。NBTI最早报道于1966年。图15.6是NB'ΓI实验中,典型的V】h随时间r的退化曲线。近几年来,随着集成电路特征尺寸缩小,栅电场增加,集成电路I作温度升高,氮元素掺人热生长的栅氧化层,NBTI成为集成电路器件可靠性的关键失效机理之一。

    NBTI是一种导致PMO阈值电乐升高(也就是器件变得更难开启)的现象.其他的一些参数比如饱和电流JⅡ`.跨导卩∷等也就相应地受到影响。S←si()'界面态的形成是产生`B1′I效应的主要囚素,而氢气和水汽是引起NBTI的两种主要物质,它们在界面上发生的电化学反应,形成施主型界面态Nit,引起阈值电压漂移的过程。另外在器件操作过程中产生的氧化物陷阱电荷Not,也会使阈值电压漂移等。实验表明NBTI发生的条件是在S卜⒏02界面处必须有空穴的存在。无论是负栅极电压或温度升高都会造成NBTI,其结果是rd讪下降,gm下降,J础升高,Vl升高,在实验中有:

   (l)正偏压会最大限度地对器件特性有恢复效应。

   (2)深埋信道的PM()sFET不易发生NBTI。

   (3)界面陷阱密度Dit的峰值处于带隙的下半部分。

   (4)氧化层厚度,但固定氧化物电荷密度与厚度无关。