半导体器件 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）的偏置温度不稳定性试验 第1部分：MOSFETs的快速偏置温度不稳定性试验 编制说明.docx

《半导体器件金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）的偏置温度不稳定性试验第1部分：MOSFETs的快速偏置温度不稳定性试验》（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1、任务来源

《半导体器件金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）的偏置温度不稳定性试验第1部分：MOSFETs的快速偏置温度不稳定性试验》标准制定是2023年第三批推荐性国家标准计划，计划项目批准文号：国标委发【2023】58号，计划代号T-339，由中华人民共和国工业和信息化部提出，由全国半导体器件标准化技术委员会（SAC/TC78）归口，主要承办单位为工业和信息化部电子第五研究所

2、制定背景

行业发展上，随着集成电路工艺技术的发展，集成电路的特征线宽已缩小到5nm，并继续向2nm延伸。在集成电路工艺技术不断向前发展的过程中，其固有失效机理，即偏置温度不稳定性（BisaTemeratureInstability，BTI）是影响ULSI/VLSI可靠性的主要因素之一。BTI是CMOS的基本退化机制之一，它指的是当在PMOS(NMOS)器件上施加一个正(负)电压打开沟道时，器件的阈值电压（绝对值，后同）、栅极漏电流增大，饱和电流、跨导减小的现象。随着集成电路线宽的不断缩小，栅氧间电场强度越来越大，BTI效应产生的可靠性问题日益凸现，要保证ULSI/VLSI集成电路在使用中的可靠性，就必须对BTI的可靠性进行评价，通过BTI试验，优化ULSI/VLSI的金属互连线的加工工艺，保证加工出的ULSI/VLSI在使用寿命周期内具有良好的可靠性。

国内军用集成电路发展需求上，目前我国军用集成电路生产的质量管理方式已从QPL向QML过渡，GJB7400-2011《合格制造厂认证用半导体集成电路制造通用规范》规定，对集成电路承制方的工艺过程能力认证必须要求进行TCV评价，GJB7400-2011附录B中的B.2.2.3.3提出了TCV（TechnologyCharacterizationVehicle）程序要求，即要求对认证的工艺线进行BTI试验，验证拟认证的工艺BTI失效机理的可靠性。因此，制定BTI试验国家标准非常符合国内集成电路产业发展的需求。

目前我国军用集成电路生产的质量管理方式已从QPL向QML过渡，GJB7400-2011《合格制造厂认证用半导体集成电路制造通用规范》规定，对集成电路承制方的工艺过程能力认证

必须要求进行TCV（TechnologyCharacterizationVehicle）的评价，GJB7400-2011附录B中的B.2.2.3.3提出了TCV程序要求，即要求对认证的工艺线进行BTI试验，验证工艺BTI失效机理的可靠性。因此，制定BTI试验国家标准非常符合国内集成电路产业发展的需求。

2021年，国标委立项T-339《半导体器件金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）的偏置温度不稳定性试验》标准，其等同采用IEC62373:2006，2022年12月已提交送审稿。

BTI退化在撤去或降低应力后迅速恢复，发生在几微秒或更短的时间内。IEC62373:2006标准中的传统BTl测量需要采用多点ID-VGS测量，一般需要几秒钟。因此，传统的测量结果中包含了大量的恢复效应。本标准中的快速BTI采用单点漏极电流测量，将阈值电压的漂移的测量时间缩短到了毫秒级，大大减轻了BTI恢复效应对测量结果的影响，是对IEC62373:2006标准的重要补充。

3、工作过程

2023年12月，国标委下达编制计划，征集参编单位，组建工作组。

2024年1月，成立编制组，编制组成员包括检验试验管理人员、长期从事MOSFET偏置温度不稳定性试验的技术研究人员和试验成员，以及具有多年国标编制经验的标准化专家。

2024年2月，针对IEC原文进行技术背景调研、国内外对比分析技术的适用性。

2024年3月，召开标准启动会，制定工作计划、任务分工，召开编制组讨论会，分析IEC原文，修改标准草案。

2024年4月-5月，召开编制组讨论会，修改、完善标准草案内容，形成标准征求意见稿，并编写编制说明。

二、国家标准编制原则、主要内容及其确定依据

1、编制原则

本标准在体系中的位置为半导体器件通用标准-产品标准-晶圆级可靠性，属于基础产品标准。为保证半导体器件晶圆级可靠性试验方法与国际标准一致，实现半导体器件晶圆级可靠性检验方法、可靠性评价、质量水平与国际接轨，本标准等同采用IEC62373-1:2020

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