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Caractérisations physico-chimiques et électriques d’empilements de couches d’oxyde à forte permittivité (high-k) / grille métallique pour l’ajustement du travail effectif de la grille. Application aux nouvelles générations de transistors.

Mercredi 2 octobre 2013 14:00 - Duree : 2 heures
Lieu : Amphithéâtre P0015 - Ecole Phelma POLYGONE - 23 rue des partyrs 38000 Grenoble

Orateur : Soutenance de thèse de Rachid BOUJAMMAA (LMGP)

Thèse préparée au laboratoire LMGP, sous la direction conjointe de Catherine Dubourdieu (LMGP), François Bertin (CEA-LETI) et Mickael Gros-Jean (STMicroelectronics, R&D Wet-High-k).

Résumé Cette thèse s’inscrit dans le cadre du développement des technologies CMOS 32/28nm chez STMicroelectronics. Elle porte sur l’étude d’empilements de grille métal/diélectrique high-k élaborés selon une stratégie d’intégration Gate First, où le couple TiN/HfSiON est introduit avec une couche interfaciale SiON et une encapsulation de la grille TiN par du polysilicium. Cette étude s’est principalement focalisée sur l’analyse des interactions entre les différentes couches constituant les empilements, en particulier des additifs lanthane et aluminium, employés pour moduler la tension de seuil Vth des transistors NMOS et PMOS respectivement. Les analyses physico-chimiques réalisées au cours de ces travaux ont permis de mettre en évidence la diffusion en profondeur des éléments La et Al à travers le diélectrique de grille HfSiON sous l’effet du recuit d’activation des dopants à 1065°C. Les résultats obtenus ont montré que ce processus de diffusion entraine une réaction du lanthane et de l’aluminium avec la couche interfaciale de SiON pour former un silicate stable La(ou Al)SiO au profit de la couche de SiON. L’analyse des propriétés électrique des structures MOS a permis de révéler que la présence d’atomes La ou Al proximité de l’interface HfSiON/SiON conduit à la présence d’un dipôle généré à cette interface, qui a pour effet de décaler le travail de sortie effectif de la grille métallique.

Contact : colette.lartigue@minatec.inpg.fr Site web : http://www.lmgp.grenoble-inp.fr/le-laboratoire/soutenance-de-these-de-rachid-boujamaa-caracterisations-physico-chimiques-et-electriques-d-empilements-de-couches-d-oxyde-a-forte-permittivite—556239.kjsp?RH=LMGP_FR

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (LMGP)
Nature évènement : (Séminaire)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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