Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 1 : Problématique
1.2. Transistor MOS : remplacement de l’oxyde de grille
L’évolution exceptionnelle de la microélectronique est en grande partie liée à la
miniaturisation du transistor à effet de champ (MOSFET pour Metal-Oxide-Semiconductor
Field Effect Transistor) (Figure 1-2) : c’est le dispositif le plus employé dans les circuits
intégrés. Pour continuer cette croissance et atteindre les spécifications prédites par l’ITRS
(International Technology Roadmap for Semiconductor) [3] pour suivre au mieux la loi de
Moore, les industries de la microélectronique vont devoir travailler sur l’évolution des
moyens de mise en œuvre :
• Evolution des techniques de lithographie pour élaborer des composants de dimensions
de plus en plus réduites (lithographie e-beam),
• Diminution des règles de dessin pour augmenter la densité des transistors et améliorer
les performances,
• Réalisation d’interconnexions plus efficaces (développement de matériaux
diélectriques low-k) afin d’augmenter la densité des composants en réduisant les effets
capacitifs,
• Amélioration de la productivité,
• Meilleure gestion des coûts de production.
Figure 1-2 : Schéma d’un transistor MOS.
Elles vont également devoir travailler sur l’évolution des matériaux utilisés pour la réalisation
des composants.
Espaceur
VS
Grille
Source Drain
Canal
Substrat de silicium
Oxyde de
grille en SiO2
Actuellement l’oxyde de silicium (SiO2) est le matériau diélectrique fondamental en
microélectronique grâce aux nombreux avantages qu’il présente [4]:
VG
• Sa formation naturelle avec le silicium par oxydation du substrat,
VD
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