GB/T 45716.1-2026 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

ICS3108030

CCSL.40.

中华人民共和国国家标准

GB/T457161—2026/IEC62373-12020

.:

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

Semiconductordevices—Bias-temperatureinstabilitytestfor

metal-oxidesemiconductorfield-effecttransistorsMOSFETs—

()

Part1Fastbias-temeratureinstabilittestforMOSFETs

:py

IEC62373-12020Semiconductordevices—Bias-temerature

(:,p

stabilittestformetal-oxidesemiconductorfield-effect-transistors

y,,

MOSFET—Part1FastBTItestforMOSFETIDT

():,)

2026-04-30发布2026-11-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T457161—2026/IEC62373-12020

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

试验设备

4…………………3

设备

4.1…………………3

处理要求

4.2……………3

试验样品

5…………………4

样品

5.1…………………4

天线保护二极管

5.2……………………4

样品数量

5.3……………5

步骤

6………………………5

测量时间的一般性说明

6.1……………5

测量参数的定义

6.2……………………6

试验

6.3…………………8

寿命评估

6.4……………10

附录资料性的恢复效应

A()BTI………………………12

附录资料性宽栅器件的选择

B()………………………13

参考文献

……………………15

Ⅰ

GB/T457161—2026/IEC62373-12020

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是的第部分已经发布了以下部分

GB/T457161。GB/T45716:

金属氧化物半导体场效应晶体管的偏置温度不稳定性试验

———(MOSFETs)(GB/T45716—

2025);

金属氧化物半导体场效应晶体管的偏置温度不稳定性试验第部分

———(MOSFETs)1:

的快速偏置温度不稳定性试验

MOSFETs(GB/T45716.1—2026)。

本文件等同采用半导体器件金属氧化物半导体场效应晶体管的

IEC62373-1:2020《(MOSFET)

偏置温度稳定性试验第部分的快速试验

1:MOSFETBTI》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为金属氧化物半导体场效应晶体管的偏置温

———,《(MOSFETs)

度不稳定性试验第部分的快速偏置温度不稳定性试验

1:MOSFETs》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出

。

本文件由全国半导体器件标准化技术委员会归口

(SAC/TC78)。

本文件起草单位工业和信息化部电子第五研究所北京智芯微电子科技有限公司中国电子科技

:、、

集团公司第五十八研究所河北北芯半导体科技有限公司中国工程物理研究院流体物理研究所龙腾

、、、

半导体股份有限公司广东芯聚能半导体有限公司石家庄天林石无二电子有限公司滁州华瑞微电子

、、、

科技有限公司江苏长晶科技股份有限公司深圳市芯电元科技有限公司重庆大学长春理工大学

、、、、、

粤芯半导体技术股份有限公司杭州高裕电子科技股份有限公司南京宽能半导体有限公司深圳市鲁

、、、

光电子科技有限公司无锡新洁能股份有限公司

,。

本文件主要起草人恩云飞高汭肖庆中李潮黄鹏章晓文林晓玲何玉娟杨晓锋来萍

:、、、、、、、、、、

魏志鹏韦覃如韦拢孙哲牛皓鹿祥宾虞勇坚贾沛杨振宝王凌云王嘉蓉周晓阳杨彦峰

、、、、、、、、、、、、、

赵玉玲刘海波刘健杨国江刘月吴永君孙守强吴志刚谢慧青朱礼贵朱袁正

、、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T457161—2026/IEC62373-12020

.:

引言

半导体器件是电子行业产业链中的通用基础产品为电子系统中的最基本单元是半

,,GB/T45716

导体器件进行试验的基础性标准对于评估半导体器件的质量和可靠性起着重要的作用拟由两个部

,。

分构成

。

金属氧化物半导体场效应晶体管的偏置温度不稳定性试验目的是评价

———(MOSFETs)(BTI)。

器件的可靠性并预测器件的寿命

MOSFETBTI,BTI。

金属氧化物半导体场效应晶体管的偏置温度不稳定性试验第部分

———(MOSFETs)1:

的快速偏置温度不稳定性试验目的是采用快速试验方法更准确地表

MOSFETs。BTI,

征器件的退化评价器件的可靠性并预测器件的

MOSFETBTI,MOSFETBTI,BTI

寿命

。

本文件采用快速试验方法对晶体管的效应给出定量考核依据对提高半导体

BTI,MOSFETBTI,

器件的可靠性保障整机系统的高可靠起到支撑作用

,。

退化是半导体器件关键失效原因提供了一种失效的试验方法随

BTI。GB/T45716—2025BTI。

着半导体工艺的进步退化的恢复量非常显著退化的恢复在撤去或者降低栅极应力后的几

,BTI。BTI

微秒到几毫秒内就已经发生了图给出了器件在应力然后撤去应力的阈值

。1MOSFETBTI1000s

电压漂移V的实验数据图显示在t撤去应力后几秒钟内退化迅速恢复几秒

(Δth)。1,=1000s,BTI,

钟之内即可恢复到因此有必要采用一种快速测量方法来避免这种影响从而准确表征的

40%。,,BTI

退化量

。

标引符号说明

:

rV退化量占最大退化量的比例

Δ———th;

t应力或者恢复的时间单位为秒

———,(s)。

图1撤去BTI应力后的阈值电压漂移ΔVth随时间的恢复

()

Ⅳ

GB/T457161—2026/IEC62373-12020

.:

中描述的现有试验方法具有以下缺点在进行相当长的一组测量以获得

GB/T45716—2025BTI:

V的过程中一旦降低应力V马上就会恢复本文件中描述的试验过程使用一种替代方法来测量

Δth,,Δth。

退化该方法通过采用很短的测量时间从而尽可能地减小测量过程中出现的部分恢复量

BTI,,。

Ⅴ

GB/T457161—2026/IEC62373-12020

.:

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

1范围

本文件描述了用于硅基金属氧化物半导体场效应晶体管的快速偏置温度不稳定性

(MOSFETs)

试验方法

(BTI)。

本文件还界定了与常规试验方法有关的术语

BTI。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件

。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

标称电源电压nominalpowersupplyvoltage

V

DD

工艺指定的合适的工作电压

。

32

.

漏极-源极电压drain-sourcevoltage

V

DS

漏极和源极之间的电压

。

33

.

栅极-源极电压gate-sourcevoltage

V

GS

栅极和源极之间的电压

。

34

.

阱-源极电压well-sourcevoltage

V

BS

阱和源极之间的电压

。

35

.

漏极电流draincurrent

I

D

V等于时流过漏极的电流

BS0。

1