Développement de modèles pour l'évaluation des performances ...

C (fF/µm)
C(fF/µm)
Chapitre III: Evaluation analytique des capacités parasites dans les structures CMOS.
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
Simulations numériques
Modèle
0.15
C of
C of
0.10
0.05
0 10 20 30 40
0.00
a)
Tsp (nm)
0 20 40 60 80
b)
Hg (nm)
Figure III-16 : variations des capacités parasites entre la grille et le contact en fonction de l’épaisseur d’espaceur (a)
pour t ox=2nm, H g=80nm et L g=40nm puis la hauteur de grille (b) pour t ox=2nm, t sp=20nm et L g=40nm tracé par
simulations numériques puis avec notre modèle.
0.35
0.30
0.25
0.20
Simulations numériques
Modèle
tel-00820068, version 1 - 3 May 2013
On constate que note modèle reproduit convenablement la tendance pour les variations d’espaceur et pour une
hauteur de grille importante. Cependant, quand on observe le tracé en fonction de la hauteur de grille, on
remarque que le modèle reproduit bien la pente, mais qu’il y a un décalage entre les valeurs obtenues par
modèle et par simulation. Les précédentes études sur ce sujet [Wei 11] ont dû rencontrer le même problème (car
ils utilisent les mêmes expressions), mais les différentes publications ne montrent pas de graphes de variation de
la capacité grille-contact en fonction de la hauteur de grille. En observant de plus près les surfaces iso-potentielles
dans cette structure (Figure III-15), on remarque que ces dernières ne sont pas parallèles au contact du haut de la
grille à l’oxyde de grille. En effet, les surfaces iso-potentielles deviennent curvilignes lorsqu’on est suffisamment
proche de l’oxyde de grille, et, dans ce cas, c’est la capacité de bords externes C of (0) qui domine. On estime la
distance entre l’oxyde de grille et la frontière entre ces deux zones à la moitié de l’épaisseur de l’espaceur
(illustrée sur la Figure III-17-a). Par conséquent, la composante C pccaflat doit être corrigée comme suit :
Eq. III-45
En comparant cette nouvelle expression aux mêmes simulations que dans la Figure III-16, on constate que notre
modèle corrigé reproduit bien mieux les simulations.
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