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

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
Thierry DI GILIO
VDS(V ) 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.25
VGS(V )
I max
BS 1.3 1.4 1.5 1.6 1.75 1.85 1.95 2 2.2
I max
G,e 4.25 4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 6.25
TAB. III.6 – Polarisations du maximum des courants de Grille et de Substrat.
La Fig. III.25 présente l’évolution pendant le stress de la caractéristique IDS − VGS et de la
transconductance. Gm est réduit de 30% et son maximum est décalé de 0.4V . On peut exprimer
la dégradation du courant de Drain comme le cumul de la variation de mobilité et de la tension
de seuil (III.10) [24]. Dans ce cas nous avons donc ∆Gm/Gm0 = 35% et ∆VT h/VT h = 48%.
La variation de la tension de seuil (elle augmente) est donc prépondérante sur la réduction de
mobilité (à travers la variation de transconductance), sans que cette dernière ne soit négligeable
pour autant. Par rapport aux dispositifs avec Tox = 12nm, ces deux paramètres présentent ici
une forte réduction : ∆Gm reflète une forte dégradation de la mobilité des porteurs dans le canal
et ∆VT h suggère une forte génération d’états d’interface mais également un piégeage de charges
dans l’oxyde (II.2.3.a).
FIG. III.25 – Evolution de la caractéristique IDS − VGS au cours d’un stress au maximum de
IBS pour un transistor NMOS de la technologie T2.
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La Fig. III.26 montre la réduction du courant de Drain ∆IDS/∆ID0 à la condition du maxi-