氫模型理論指出，氫極易滲入氧化層中，它會終止懸浮鍵(dangling bond) ，亦會破
壞弱鍵(weak bond) 而與其形成鍵結，使能陷不再捕捉載子。

離子化輻射會均勻地破壞二氧化矽內及其與矽界面之化學鍵，並產生電子電洞對，而

被破壞之化學鍵包括了與氫有關的鍵結，懸浮鍵，弱鍵等等，使能陷密度增加，造成

元件功能上的衰退。而熱載子注入會使造近通道汲極端的界面能陷增加，亦造成元件

功能的衰退，特別是轉移電導Gm大量衰減。

最近，在文獻中提出了一種新的技術，以輻射照射然後退火(annealing) 重複處理的

方式，可同時改善鋁閘極MOS 電容的輻射與熱載子效應，並且不需要在製程上作任何

變化，可說是最簡便的方法。但是能否實際運用在VLSI結構，仍需要證實。因此我們

就針對此一處理方式，作更進一步的實驗與分析。

本實驗所用的測試方法包括：高頻C--V分析，I--V測試，雜訊測量(1/f noise) 。至

於元件的分析理論，是用界面能陷U-型分佈及能隙中點(mid-gap) 電壓理論，並配合

Gm衰減與雜訊變化作分析。全部實驗過程區分為5 個處理階段，共設計6 種處理方式

比較，其差異在於照射劑量，退火溫度及處理次數。然後再將這些被處理過的元件與

未被處理過的元件一起再作照射及熱載子效應分析。

實驗結果顯示，照射然後退火重複處理的方式，確實可以大幅降低由輻射所引起之氧

化層電荷，而且N+多晶矽閘極元件，短通道MOSFETs 皆能適用，並且對於輻射衰減元

件間的絕緣性質亦具改善的效果。由本實驗所設計的處理的方式中，當提高照射劑量

而且減少處理次數為2 次時，可得到更佳的效果，對於僅降低熱載子效應而言，我們

亦得到更簡便有效的方法：熱載子注入然後退火重複處理。