Simulation d'un transistor MOSFET

Résumé du document

La simulation d'un transistor MOSFET permet aux chercheurs d'orienter leurs recherches. En effet grâce au logiciel de simulation Silvaco-Athéna, nous pouvons connaître par exemple quelle sera la meilleure oxydation pour l'oxyde de grille.
La simulation a été effectuée d'après le modèle de Fermi compressible.

Extraits

[...] Pour cela, on passe d'un maillage uniforme de 0,1µm à un maillage non uniforme plus fin en surface de 0,01µm. L'effet cette modification se fait ressentir sur le profil devenu plus doux. De plus, l'épaisseur de l'oxyde est très légèrement plus élevée (267 Ǻ). Après avoir édité une courbe plus détaillée (plus de points), nous avons pu vérifier que le maximum de la gaussienne est au bon endroit : le dopage est maximal à la surface. La simulation continue avec le maillage non uniforme, plus fin en surface. [...]

[...] Influence de la dose et de l'énergie d'implantation Le tableau suivant montre les différentes simulations effectuées : Pour les trois premières implantations à même énergie (30 keV), le maximum de la gaussienne reste à la surface. Aussi plus la dose augmente plus le dopage augmente et plus belle est la marche. Cependant pour une énergie de 100 keV, la grille est détériorée. L'implantation a eu lieu jusque dans le canal. Lorsque l'on modifie l'énergie d'implantation, le maximum d'implantation dans le matériau est décalé. Pour la suite, on garde une énergie de 30 keV pour garder le maximum de la gaussienne à la surface et on prend une forte dose (1016 at/cm²). [...]

[...] Résultats des simulations b. Discussion des résultats Plus le temps d'oxydation augmente, plus la couche d'oxyde s'épaissit. Ce qui est bien entendu normal, car plus longtemps on laisse agir le process, plus la quantité de réactifs sera importante. Moins la température est élevée plus la couche d'oxyde sera fine. En effet, la diffusion des éléments oxydants dans l'oxyde est thermiquement activée selon la loi d'Arrhénius (Plus la température augmente plus la cinétique de la réaction est rapide). Deux types d'oxydation sont possibles : l'oxydation humide (en présence de vapeur d'eau) et l'oxydation sèche. [...]

[...] Simulation d'un transistor MOSFET Sommaire Introduction 2 Oxydation du silicium (oxyde de grille) 3 a. Résultats des simulations 3 b. Discussion des résultats 3 Dépôt du polysilicium 4 Implantation du phosphore : création des zones source et drain 4 a. Influence du modèle choisi 4 b. Influence du maillage sur le profil d'implantation 4 c. Influence de l'incidence d'implantation 5 d. Influence de la dose et de l'énergie d'implantation 5 Recuit d'implantation 6 Dernières étapes Conclusion 6 Introduction La simulation d'un transistor MOSFET permet aux chercheurs d'orienter leurs recherches. [...]

[...] Le temps nous a manqué pour effectuer la simulation 2D. Nous aurions sans doute choisi le second modèle plus précis. Conclusion La simulation effectuée par le biais du logiciel Silvaco-Athena peut être utile pour les chercheurs. Cependant, il faut rester critique quant aux résultats obtenus en prenant soin de choisir le modèle le plus approprié (Modèle de Fermi ou Dual Pearson). Nous tenons à noter également que lors des simulations effectuées durant le TP, le silicium a été paramétré comme étant cristallin. En réalité, il est amorphe ! [...]