Thèse soutenue

Conception et fabrication de nouvelles architectures CMOS et étude du transport dans les canaux de conduction ultra minces obtenus avec la technologie SON
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Auteur / Autrice : Daniel Chanemougame
Direction : Abdelkader SouifiThomas Skotnicki
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Dispositifs de l’électronique intégrée
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les travaux de cette thèse abordent les différentes problématiques émergeant lorsque la longueur de grille du transistor MOS conventionnel est inférieure à 100nm, ainsi que les solutions permettant de poursuivre la loi de Moore. Dans ce but, nous proposons des nouvelles architectures basées sur la technologie SON dites "SOI localisé", particulièrement adaptées à une réduction extrême des dimensions. Dotées d'un canal de conduction et d'un diélectrique enterré très minces et bien contrôlés, ces architectures offrent un contrôle intégré des effets canaux courts, tout en permettant de co-intégrer sur le même circuit des transistors conventionnels de plus grandes dimensions. Nous évaluons ensuite comment contraintes mécaniques et effets de quantification peuvent améliorer les propriétés du transport dans les canaux de conduction ultra minces. Il ressort que le transistor à canal mince complètement déplété, doté d'une grille métallique et d'un diélectrique de grille à haute permittivité, est une architecture très prometteuse qui permettrait de satisfaire les performances imposées par la loi de Moore jusqu'à des longueurs de grille de 15nm, soit un canal de 5nm d'épaisseur. En parallèle, nous avons développé une architecture PMOS "haute performance" issue de la technologie SON, et basée sur nouveau concept de contrainte mécanique. Des simulations mécaniques ainsi que les notions sur le transport abordées auparavant permettent de comprendre les performances électriques.