Etude de la fiabilité porteurs chauds et des performances des ...

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
Thierry DI GILIO
FIG. III.20 – Variation de la charge piégée dans l’oxyde calculée à partir des courbes CP
pendant un stress au maximum du courant de Grille électronique.
Pour une analyse plus quantitative de la dégradation on peut s’intéresser à la mesure par
pompage de charge effectuée au cours du stress (Fig. III.19). La mesure à VGbas variable pré-
sente à t = 0s une valeur maximale du courant pompé de −0.93nA, ce qui correspond à une
densité d’états Dit = 5.8 × 10 10 eV −1 cm −2 . Au cours du stress on observe une augmentation du
courant pompé maximal de ∆ICP = 110pA équivalant à une augmentation de la densité d’états
∆Dit ≈ 7 × 10 9 eV −1 cm −2 , ce qui reste faible. Le deuxième point important est le décalage
des courbes vers les tensions positives, confirmé par le déplacement du maximum des courbes
dérivées. Ce décalage se retrouve dans la variation de la tension de seuil ∆VT h = 0.101V due
à une charge négative piégée Q − ot = 2.9 × 10 −8 C.cm −2 , également confirmé par la bosse sur
les dérivées des courbes CP autour de 0.8V (technique décrite en II.2.3.b qui permet d’être plus
sensible à N − ot). Dès les premières secondes du stress, cette bosse se manifeste à 1V du pic
principal puis se décale de ∆VCP − = 1V pour une variation du courant pompé 1.5 × 10 −10 A,
ce qui représente la valeur élevée ∆Not = 1.8 × 10 12 cm −2 . La Fig. III.20 montre l’évolution de
Not qui suit une loi logarithmique du temps.
Avant de terminer l’étude des oxydes épais, examinons le cas de l’injection uniforme VG-
réalisée à VDS = 0V . L’injection se fait par effet tunnel Fowler Nordheim. La Fig. III.21 com-
pare la variation du courant de Drain en linéaire pour les deux cas IGe et VG-. Pour cet oxyde
de 12nm le mode FN apparaît pour VGS ≥ 10V . Le stress VG- est effectué pour une tension
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