氧化层中的水增强了NBTI效应。来自Sanyo的Sasada等人在卜200℃下对氧化层厚度为11nm的器件施加应力, OF140SC50D采用电荷泵的方法来确定nt°通过在器件的不同区域覆盖氮化硅形成了阻挡水的扩散势垒,他们发现水蒸气是主要的退化机制,其激活能几=1,OeV,该激活能与水通过氧化层的扩散相一致。Blat等人进行了一系列的试验,在硅的(11D面上分别在“干”、“潮湿”、 “湿”的环境中生长5⒍m厚的栅氧。干s⒑2在干氧环境中生长,潮湿氧是通过将干氧在450℃下进行后金属退火来形成的。当圆片从氧化炉中取出时,促使薄的水层在氧化层表面上形成,产生氧化。在水蒸气存在下氧化形成湿氧。在湿氧和潮湿氧环境中nt和G增加,因此认为扩散物质是水。⒗mizuka等人发现湿的H2―02生长的氧化物比干的o2生长的氧化物展示了更差的NBTI性能。

    Hclm和Poindcxter认为si/S⒑2系统中水是引发NBTI效应的主要原因。根据199zI年以前的文献,他们得出结论,H20最有可能是退陷阱反应物。H似乎是最不可能的轰击反应物。H2o模型如图5.20所示。在图5.20(a)中,反应物比0靠近钝化的Pb中心;在图5。⒛(b)中,电场将它引导至轰击位置;在图5.⒛(c)中,质子已经从≡sⅡ脱落和H20分子结合产生比o+;在图5.20(d)中,正电荷H30+被电场拉走,防止任何逆反应。