Contribution a l'etude de la degradation induite par une injection d'electrons dans l'oxyde de grille des transistors nmos

par FABIEN NEBEL

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Marc Jourdain.

Soutenue en 1998

à Reims .

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  • Résumé

    Ce travail est une contribution a l'etude de la degradation induite par une injection d'electrons dans l'oxyde de grille des transistors nmos. Nous avons soumis des transistors d'epaisseur de grille variant de 17 a 5 nm, a une injection d'electrons de type tunnel fowler-nordheim a partir de la grille ou du substrat ; ce type d'injection a ete choisi car il est souvent utilise pour la programmation (ecriture et effacement) des memoires eeprom. Nous avons etudie l'un des mecanismes possibles de generation de defauts dans l'oxyde : le mecanisme d'injection de trous par l'anode. Il ressort principalement que c'est le courant de trous dans l'oxyde qui genere la charge positive et que pour des epaisseurs d'oxyde inferieures a 5 nm, ce mecanisme ne devrait plus etre preponderant. Nous avons egalement mis en evidence l'importance du champ de contrainte sur la degradation pour les faibles epaisseurs d'oxyde. Nous presentons aussi une etude complete sur l'asymetrie de la creation des etats d'interface ; nous avons pu mettre en evidence le role important de l'epaisseur d'oxyde dans les mecanismes de creation des etats d'interface. Dans la continuite d'une technique developpee au laboratoire pour des capacites mos, mettant en uvre les effets des champs electriques non contraignants sur la charge positive d'oxyde, nous avons determine la charge nette des trous pieges dans l'oxyde apres contrainte. Une etude de la localisation spatiale des defauts presents dans l'oxyde, de l'interface oxyde/silicium a environ 2,5 nm de cette interface, avant et apres contrainte, a ete menee. Les memes profils de repartition des defauts sont trouves, que le transistor soit degrade ou non. Par integration de ce profil sur des distances judicieusement choisies, nous avons determine les densites des etats d'interface et des etats lents ; ces resultats sont en accord avec ceux trouves par d'autres methodes.


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Informations

  • Détails : 170 p.
  • Annexes : 108 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 98REIMS011Bis
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