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

Capa (fF/µm)
Capa (fF/µm)
Chapitre III: Evaluation analytique des capacités parasites dans les structures CMOS.
Cette expression est intégrable analytiquement:
( ) Eq. III-85
Nous étudions uniquement l’intervalle d’angle de facettes compris entre 45° et 90° (90° correspondant au cas
traité en III.C.6), typique des épitaxies silicium effectuées sur substrat (100), en procédant à des simulations 2D
avec des variations de hauteur d’épitaxie (H epi ) et d’angle de facettle (α) par pas de 15°. La Figure III-33 montre la
somme des capacités grille-épitaxie facettée et de bords externes. On peut remarquer que le modèle reproduit
bien l’impact des variations d’épaisseur d’espaceur et d’angle de facette.
0.30
0.25
0.20
Modèle
Simulations numériques
t 1 =5nm
0.20
0.15
Modèle
Simulations numériques
t 1 =10nm
tel-00820068, version 1 - 3 May 2013
a) b)
Figure III-33 : Comparaison des valeurs de la somme C of+C gepiflat, obtenue par notre modèle et par simulation
numériques FlexPDE pour des variations d’angle de facette, d’épaisseur d’espaceur et de hauteur d’épitaxie.
Cette expression (Eq. III-85) peut être aisément adaptée au cas des dispositifs non planaires.
III.E.2.
0.15
0.10
45 60 75 90
Facet angle (°)
Espaceur multi-couche
0.10
45 60 75 90
Facet angle (°)
Nous avons considéré précédemment que l’espaceur entre grille et contact était composé d’un unique matériau,
ce qui n’est pas le cas pour un transistor « réel ». En effet, il y a habituellement une couche d’arrêt de gravure en
SiO 2 entre la grille et l’espaceur nitrure. De plus, dans une approche « gate last » il y a une couche de diélectrique
haute permittivité sur les flancs de grille, entre le métal de la grille et l’espaceur. La modélisation de la structure
d’espaceur à deux couches est effectuée en définissant des structures équivalentes, qui vont dépendre des
valeurs des permittivités des couches ε 1 et ε 2 .
ε 1> ε 2 , la composante à électrode perpendiculaire (C of ) est confinée près de la grille et est négligeable dans
le second espaceur.
ε 1< ε 2 , la composante à électrode perpendiculaire (C of ) est inclue dans les deux couches.
Ceci conduit aux deux structures équivalentes représentées sur la Figure III-34.
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