Contribution à la modélisation et la simulation de l'effet des porteurs chauds sur les transistors NMOS submicroniques

• Auteur / Autrice : Jean-Christophe Courrege
• Direction : Charles Rakotondrazafy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Logiciels

Simulation par ordinateur

MOS (électronique)

Simulation, Méthodes de

Porteurs chauds

Mots clés libres

BERT (logiciel)

Résumé

La réduction incessante des dimensions géométriques des composants électroniques s'est accompagnée d'une augmentation de l'importance relative des phénomènes du second ordre que ce soit en terme de modélisation électrique ou de fiabilité intrinsèque. Les porteurs chauds sont ainsi devenus un des principaux facteurs limitatifs en terme de durée de vie des circuits électroniques modernes. Ces porteurs issus de l'augmentation des champs électriques internes provoquent des modifications irréversibles du système Si-SiO2 et par suite des caractéristiques électriques des transistors. Ces variations se répercutent sur le fonctionnement des circuits intégrés et peuvent conduire à une perte de fonctionnalité. Il est donc indispensable de pouvoir intégrer ces phénomènes dès la phase de conception des circuits électroniques de forte fiabilité. C'est le rôle d'outils de simulation du type de BERT. Afin de pouvoir évaluer ce logiciel, nous avons dû effectuer une étude approfondie des différents processus physiques responsables des dégradations et des modèles de prédiction de la durée de vie. Ces modèles et plus particulièrement ceux utilisés dans BERT ont ensuite été vérifiés expérimentalement sur une technologie CMOS 0,6 microns. Nous avons ainsi pu déterminer leurs limites de validité et mettre en place une méthode rationnelle d'utilisation du logiciel BERT.