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

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
Thierry DI GILIO
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FIG. 4 – Evolution du courant de Drain en mode passant Ion et bloqué Ioff avec la réduction
des dimensions
performances des circuits dans le temps, et il est de la responsabilité des spécialistes en fiabilité
de s’assurer (par des modélisations du comportement et des vieillissements accélérés) que la vie
d’un dispositif réduit est acceptable. Il y a beaucoup de mécanismes potentiels de détérioration
dans les technologies actuelles MOSFET sur silicium , telles que la dégradation par porteurs
chauds, le claquage d’oxyde de Grille, les défauts d’interconnexion dus à l’électromigration, ou
encore les problèmes liés à la température. Ces mécanismes peuvent conduire à des modes de
défaillance qui représentent une limitation sévère à l’intégration des filière CMOS, en raison des
champs électriques et des densités de courant trop élevés. Cette course à ma miniaturisation est
finalement affaire de compromis : l’amélioration des performances se fiat souvent au détriment
d’autre paramètres. On peut par exemple comparer le Tab. 4 et la Fig. 4 qui montrent d’une part
la réduction des temps de commutation des portes logiques (gain de performance) et d’autre part
l’évolution des courants de Drain IDRIV E (VGS = VDS = VDD), Ioff (VGS = 0V,VDS = VDD)
et Ion (VGS = VDD,VDS = 0V ) en fonction de Tox. On peut constater une augmentation si-
gnificative du courant de fuite Ioff, qui multiplié par les quelques millions de transistors qui
composent désormais les circuits logiques, donnent une consommation au repos assez consé-
quente.
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