etude theorique et experimentale du transport electronique ... - Ief

Chapitre IV : Modélisation analytique du transport quasi balistiquecas des transistors nMOS, il a été montré qu’une couche de nitrure déposé sur le MOSFET en tensionpermet de contraindre le canal en tension de telle sorte qu’un gain significatif de 6% sur le courantpeut être obtenu sans trop changer le V th. A partir des donnés des techniques de fabrication, dessimulations mécaniques avec ANSYS sont effectuées pour déterminer la contrainte moyenne dans lecanal.Stress (M pa)200150100500-50-100-150-2000,01 0,1 1 10Lgate (microns)SxxSyySzzFigure IV- 92 : Illustration des valeurs de contraintesinduite par le CESL dans le canal. Simulations avecANSYS.Figure IV- 93 : Valeurs des composantes de contrainte enfonction de la longueur de grille. Résultats pour un CESL entension de 50nm. X: direction du transport, Z: direction del’empilement de grille.Sur la technologie C65, les composantes de contrainte en fonction de la longueur de grille sont tracéessur la Figure IV- 93.8.5.2. Résultats et validationVth variation (mV)50-5-10-15-20-25-30EXP T50nmEXP T30nmModel T50nmModel T30nm0,01 0,1 1 10Lgate (microns)Figure IV- 94 : Décalage de la tension de seuil en fonctionde la longueur de grille. Comparaison entre le modèle et lesmesures expérimentales.Ion Gain (%)2520151050-50,01 0,1 1 10Lgate (microns)EXP T30nmEXP T50nmMODEL T50nmMODEL T30nmFigure IV- 95 : Gain en I ON fonction de L G . Comparaisonentre le modèle et les mesures expérimentalesAvec ces composantes et en utilisant les équations du modèle, le décalage de la tension de seuil estobtenu et est en assez bon accord avec les résultats expérimentaux comme l’indique la Figure IV- 94pour deux épaisseurs de CESL. Avec cette nouvelle tension de seuil et les nouvelles grandeurs liées autransport, le gain en courant est calculé pour différentes longueur de grille. Le résultat est reporté sur laFigure IV- 95. L’accord est obtenu malgré le nombre important d’approximations effectuées utilisédans le modèle. En effet des approximations mécaniques aux approximations de procédés defabrication en passant par celles des simulations électriques, il est très difficile de modéliser aveccertitude le comportement des MOSFET sous contrainte présentant une certaine non uniformité. En ce- 180 -