Etude du phénomème de vieillissement des transistors MOS microniques par l'analyse des caractéristiques DCG

Une nouvelle methode de caracterisation du vieillissement des transistors microniques et submicroniques est proposee. Elle est basee sur l'analyse de la variation du courant de fuite en fonction de la polarisation grille des transistors etudies comme des diodes controlees par grille en reliant la source et le drain. Les caracteristiques DCG sont relevees avant et apres l'operation de vieillissement qui consiste a appliquer une polarisation drain VDS et une polarisation grille VGS, par rapport a la source, pendant un temps plus ou moins long (contrainte). Nous montrons que cette methode est considerablement plus sensible que les methodes usuelles qui consistent a suivre l'evolution de la tension de seuil VTO, de la transductance gm ou de la pente S en regime d'inversion faible. Par rapport a la methode de pompage de charge [2-4], elle presente l'avantage de reveler que les electrons chauds creent non seulement des charges dans l'oxyde et des etats d'interface mais aussi des defauts volumiques au voisinage du drain. La methode proposee confirme que la densite des defauts crees au cours d'une contrainte sature pour une polarisation drain VDS donnee, au bout d'un temps plus ou moins long suivant la polarisation grille appliquee VGS. Elle met en evidence une relaxation apres une contrainte, d'environ 10 % des defauts crees par les porteurs chauds. Le nombre total de ces defauts n'est pas toujours maximum pour les contraintes VGS = VDS /2 comme il est souvent admis [1].