Assas Recherche | Caractérisation électrique et physico-chimique des procédés de grille métallique pour modulation du travail de sortie et réduction de la variabilité locale du Vth des technologies FDSOI 14 nm

Caractérisation électrique et physico-chimique des procédés de grille métallique pour modulation du travail de sortie et réduction de la variabilité locale du Vth des technologies FDSOI 14 nm (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Suarez Segovia Carlos Augusto

Suarez Segovia, Carlos Augusto

Nom

Suarez Segovia

Prénom

Carlos Augusto

Nationalité

Date de soutenance : 04-02-2016

Directeur(s) de thèse : Ghibaudo Gérard

Ghibaudo, Gérard

Nom

Ghibaudo

Prénom

Gérard

- Domengie Florian

Domengie, Florian

Nom

Domengie

Prénom

Florian

- Leroux Charles

Leroux, Charles

Nom

Leroux

Prénom

Charles

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes (ComUE)

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Nom

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....)

Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....)

Nom

Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....)

- Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Nom

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Ecole doctorale : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Nom

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Informations générales

Discipline : Nanoélectronique et nanotechnologie
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Grille métallique, Travail de sortie, Diffusion de dopants, Lanthanum, Aluminium, Spectroscopie de rayons X, Variabilité locale du VTH, Pulvérisation cathodique RF
Mots-clés :

Aluminium
Spectroscopie des rayons X
Pulvérisation cathodique

Résumé : Cette thèse porte sur l’élaboration et la caractérisation électrique et physico-chimique des grilles métalliques des dispositifs FDSOI MOSFET 14 nm à base d’oxyde high-K fabriqués chez STMicroelectronics. Ces grilles métalliques sont composées de couches de TiN, lanthane et aluminium, déposées par pulvérisation cathodique RF. Des structures de test et un schéma d’intégration simplifié permettant l’analyse capacitive ont été mis en place pour caractériser la modulation du travail de sortie effectif des grilles métalliques en TiN avec l’incorporation d'additifs tels que le lanthane ou l’aluminium. Ces additifs ont été incorporés suivant une approche de grille sacrificielle. Par ailleurs, une méthodologie inédite basée sur la fluorescence X a été proposée et validée pour la caractérisation précise en ligne de la diffusion des additifs. Cette méthodologie permet de prouver que la dose effective de l’espèce incorporée après recuit de diffusion peut être modélisée en fonction de l’épaisseur du TiN piédestal dans la grille sacrificielle ainsi que de la température de recuit. De plus, la variation de l’épaisseur de l’oxyde interfaciel sur une seule plaquette (oxyde biseau) autorise l’identification de l’origine physique de la modulation du travail de sortie effectif, qui s’explique par un dipôle qui évolue avec la dose effective de l’espèce incorporée. En conséquence, un modèle de la diffusion des dopants de grille dans l’oxyde high-K et de leur impact sur le travail de sortie effectif des grilles métalliques a été proposé afin de moduler avec précision la tension de seuil (VTH) des dispositifs FDSOI 14 nm. En outre, l’impact de l’oxyde high-K à la fois sur la diffusion des additifs et sur la modulation du travail de sortie effectif a été mis en évidence. Enfin, un procédé innovant de dépôt métallique, permettant la modification de la microstructure du TiN, a été développé afin d’améliorer davantage la variabilité locale du VTH des dispositifs FDSOI.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2016GREAT011
Type de ressource : Thèse