[发明专利]一种基于反应-扩散理论的预测NBTI长时恢复的解析方法

权利要求书

1.一种基于反应-扩散理论的预测NBTI长时恢复的解析方法，其特征在于，包括：

步骤一：获取p-MOSFET器件的器件参数；

步骤二：基于基础反应-扩散理论，得出描述NBTI长时恢复的一般解析模型；所述一般解析模型中包含恢复阶段初始时刻的界面陷阱浓度随时间的关系，其关系式以如下式(i)表示：

其中，

式(i)中，ΔN_IT(t)表示在t时刻没有恢复的界面陷阱，ΔN_IT(t_str)表示恢复阶段初始时刻的界面陷阱浓度，ΔN_IT^*(t)表示在t时刻被修复的界面陷阱浓度，t_str表示器件受压时间，ξ是描述H₂扩散情况的物理量且随t_rec/t_str变化，ΔN_H2(x＝0,t)表示在t时刻H₂扩散阵面在界面处的浓度，D_H2表示H₂的扩散系数，t_rec表示器件恢复时间，t表示时刻；

步骤三：基于界面陷阱的快速恢复和H₂的锁定效应，修正所述一般解析模型；其中，引入界面陷阱的快速恢复量后，修正后的一般解析模型以如下式(ii)表示：

式(ii)中，ΔV_T(t)表示在t时刻没有恢复的界面陷阱导致的阈值电压退化量，ΔV_IT0表示恢复初始时刻由界面陷阱引入的阈值电压退化量，F_FAST表示界面陷阱快速恢复量在总的界面缺陷中的比重，ξ是描述H₂扩散情况的物理量且随t_rec/t_str变化，t_rec表示器件恢复时间，t_str表示器件受压时间，t表示时刻；

步骤四：基于D_H2是随时间变化的物理量，引入参数ξ随时间变化的表达式进行修正，得到完整的用于描述NBTI长时恢复的解析模型；其中，所述用于描述NBTI长时恢复的解析模型如以下式(v)所示：

式(v)中，ΔV_IT0表示恢复初始时刻由界面陷阱引入的阈值电压退化量，F_FAST表示界面陷阱快速恢复量在总的界面缺陷中的比重，α表示被缺陷锁定的H₂占总量的比例，ξ是描述H₂扩散情况的物理量且随t_rec/t_str变化，t_rec表示器件恢复时间，t_str表示器件受压时间，t表示时刻，ξ₀和η是拟合参数；

步骤五：根据所述解析模型，预测所述p-MOSFET器件的NBTI长时恢复。

2.如权利要求1所述的基于反应-扩散理论的预测NBTI长时恢复的解析方法，其特征在于，所述p-MOSFET器件的器件参数包括：阈值电压退化量。

3.如权利要求1所述的基于反应-扩散理论的预测NBTI长时恢复的解析方法，其特征在于，进一步引入H₂的锁定效应之后，修正后的一般解析模型以如下式(iii)表示：

式(iii)中，ΔV_T(t)表示在t时刻没有恢复的界面陷阱导致的阈值电压退化量，ΔV_IT0表示恢复初始时刻由界面陷阱引入的阈值电压退化量，F_FAST表示界面陷阱快速恢复量在总的界面缺陷中的比重，α表示被缺陷锁定的H₂占总量的比例，ξ是描述H₂扩散情况的物理量且随t_rec/t_str变化，t表示时刻。