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

Chapitre III : Etude expérimentale des effets non stationnaireset les différentes variantes technologique dans le Tableau III-3 :Split NMOS Groups 1 2 3 4 5 6 7 8 9Sans extension NO DOSE x xExtensions As 5e12/cm2 15keV tilt=0As 1e13/cm2 15keV tilt=0As 5e13/cm2 15keV tilt=0As 2e14/cm2 15keV tilt=0As 5e12/cm2 15keV tilt=40As 1e13/cm2 15keV tilt=40As 5e13/cm2 15keV tilt=40As 2e14/cm2 15keV tilt=40Tableau III-3: Tableau des différentes variantes du procédé de fabricationxxxxxxx5. MISE EN EVIDENCE DU TRANSPORT NONSTATIONNAIREDans un premier temps, le profil de dopage 2D va être calibré. Ensuite, la diode de 10µm où le transportest stationnaire sera simulée avec le modèle Dérive-Diffusion pour obtenir exactement les résultatsexpérimentaux, en jouant sur les paramètres des procédés de fabrication. A partir de ce calibrage, lasimulation des autres diodes sera effectuée. Les différences entre les modèles seront analysées pour mettreen évidences les effets non stationnaires et quasi-balistiques.5.1. Méthodologies de calibrageLa méthodologie de calibrage est la suivante. Premièrement, les structures des diodes sont déterminées pardes coupes MEB. Ensuite, l’empilement de grille est déterminé au moyen de caractérisations C(V). Enfin,les caractéristiques I(V) de la diode de 10µm où le transport est stationnaire sont calibrées avec le modèleDérive-Diffusion et le modèle de mobilité de Bologne [8] (Figure III-6). Ce premier calibrage effectué, ilest nécessaire de connaître précisément le profil 2D de dopants dans les structures. En effet, commeexpliqué précédemment, une erreur sur le profil de dopage est source d’erreur très importante. Or, le butde l’étude étant de comparer quantitativement les résultats expérimentaux avec la simulation, le calibragedu profil 2D de dopants est primordial. Pour cela, des coupes MEB permettent de connaître la longueurmoyenne des diodes, la longueur des espaceurs et la profondeur et pénétration des siliciurations. Ensuiteune révélation chimique et une analyse SIMS permettent de calibrer le dopage en 2D (Figure III-7). Cedouble calibrage effectué, le jeu de diodes est connu assez précisément pour ne pas attribuer lesdifférences entre simulations électriques à une erreur de simulation des étapes technologiques defabrication. Il suffira ensuite d’exploiter les différences entre la modélisation et les valeurs expérimentalesdes petits dispositifs pour mettre en évidence les effets non stationnaires.- 89 -