Abstract
LDDnMOSFET已經被廣泛的應用在超大型積體電路之中, 但是因為元件的小型化所引起的元件壽命衰退的問題, 嚴重的影響超大型積體電路的穩定性。本論文使用幸運電子的理論, 以與時間相關的動態模擬方式來研究LDDnMOSFET因熱電子射入而產生的元件特性衰退的問題。熱電子入射進氧化層而被捕獲中心捕獲的分子模型也被描述, 以便推導出一個熱電子捕獲的公式。熱電子被氧化層中的捕獲中心捕獲之后其所帶的電荷會改變元件通道內局部電場的大小, 同時也會影響臨界電壓的大小。這公式可以計算因熱電子入射而引起氧化層被損害的面積和位置。公式中所需的元件內部的通道內橫向電場的分布和電子密度的分布則是由二度空間模擬程式MINIMOS4計算出來。而元件內的雜質分布則是由制程模擬程式SUPREM3 估計出來的。另外來自熱電子捕獲公式中用的幾個物理參數所引起的實驗數據和模擬數據的誤差也被討論。我們改變LDDnMOSFET的LDD 區域之氧化隔間層的寬度和雜質摻雜的濃度以及雜質布植時的能量, 用以分析他們對元件衰退的影響。我們在實驗和模擬中所使用的元件加速衰退電壓與傳統條件不同, 以便增加熱電子入射氧化層的機率和減少熱電洞入射的機率以滿足我們由熱電子所由起元件衰退的基本假設。本文完成定量的元件壽命模擬分析, 并且研究氧化層損害的機構, 以便提供一個減少熱載子效應的元件設計方法。