Simulation bidimensionnelle de dispositif silicium : contribution à l'étude de phénomènes parasites en technologies MOS et bipolaire

par Emmanuel Dubois

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean-Noël Decarpigny.

Soutenue en 1990

à Lille 1 .


  • Résumé

    La simulation de dispositif électrique constitue un moyen efficace d'analyse des phénomènes de transport dans les composants semiconducteurs. Elle est, à ce titre, largement utilisée en tant qu'outil d'optimisation et d'aide au développement de technologies silicium. Cette thèse propose une contribution à la compréhension de problèmes électriques critiques rencontrés dans des dispositifs fortement influencés par les effets bidimensionnels. Concernant les technologies mos, l'efficacité d'isolation de structures de type locos est etudiée par le biais d'une approche semi-analytique déduite de simulations couplées procédé/dispositif, d'une part, et de la confrontation à des résultats expérimentaux, d'autre part: les performances d'isolation y sont interprétées en terme de longueur effective de canal et sont conditionnées par la forme et la hauteur de la barrière de potentiel développée sous l'oxyde de champ. Deux thèmes essentiels ont été abordés en technologie bipolaire. Le premier traite du phénomène de perçage dans les transistors npn à émetteur muré : un pincement de base localisé au voisinage de la structure d'isolation est mis en évidence. La principale conséquence de cet effet réside en une extrême sensibilité des courants de perçage en fonction de légères variations effectuées sur les paramètres nominaux du procédé. Le second thème d'étude dédié aux dispositifs bipolaires concerne les limitations des performances de transistors pnp latéraux. La dégradation du gain en régime de faible injection est expliquée par les phénomènes de recombinaison à si/sio2. L'effet de charges fixes surfaciques y est également traité. Afin de pouvoir prendre en compte la spécificité de ces problèmes, un simulateur bidimensionnel de dispositif, impact3. 2, a été mis au point. Basé sur une méthode étendue de différences finies rectangulaires, cet outil de simulation a été développé dans le souci de répondre aux exigences suivantes : rapidité d’exécution, traitement de géométries non planes, adaptation aux technologies MOS et bipolaires, couplage à la simulation de procédé

  • Titre traduit

    Two-dimensional simulation of silicon devices : study of parasitic phenomena in mos and bipolar technologies


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Informations

  • Annexes : Bibliogr. en fin de chaque chapitre

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1990-49
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