Brevet FR3066826A1 (20181130)

REVENDICATIONS1. Procédé (MES) de mesure d'un jeu de paramètres (PAR) d'un transistor de type MOS sur substrat de type SOI (Silicon On Insulator), ledit jeu de paramètres (PAR) incluant au moins la tension de bandes plates (Vfb) à la face arrière de l'oxyde enterré (DGAR), ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - Appliquer (APP) à la grille face avant (GAV) du transistor une tension principale continue Vgs et une tension alternative v(t), la tension principale continue Vgs pouvant balayer une plage de valeurs prédéterminée ; - Appliquer (BIAS) en outre une tension -Vbias à la grille face avant (GAV) et aux électrodes source (S) et drain (D), la tension -Vbias pouvant balayer une plage de valeurs prédéterminée ; - Pour une valeur de la tension -Vbias donnée, mesurer (MIG) le courant électrique Ig(t) issu de la grille face arrière en fonction de Vgs et déterminer à partir de cette mesure la capacité entre la grille face avant et la face arrière du substrat du transistor, de façon à obtenir la caractéristique Cgb,Bias(Vgs ; Vbias); - Faire varier la valeur de la tension -Vbias et pour chaque valeur de Vbias mesurer (MIG_BIAS) la caractéristique Cgb,Bias(VgS ; Vbias) en faisant varier Vgs de sorte à obtenir un ensemble de caractéristiques Cgb,Bias(VgS ; Vbias), chaque caractéristique correspondant à une valeur de -Vbias différente ; - A partir de l'ensemble de caractéristiques Cgb,Bias(Vgs ; Vbias), déterminer (CARAC) l'ensemble de caractéristiques Cgb,Bias(Vgb ; Vbias), Vgb étant la tension entre la grille face avant et la grille face arrière ; - Déterminer (ENV) la caractéristique Cgb,Bias(Vgb), cette caractéristique étant l'enveloppe de l'ensemble de caractéristiques Cgb,Bias(Vgb ; Vbias) ; - Déterminer (AJU) le jeu de paramètres en réalisant un ajustement entre la caractéristique Cgb,Bias(Vgb) et un modèle théorique décrivant le comportement d'un transistor de type MOS sur substrat massif, ledit ajustement étant limité à la plage de valeurs de Vgb pour lesquels le canal du transistor est en régime de déplétion. 3066826 30\n<CLM>\1\tProcédé (MES) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le jeu de paramètres (PAR) comprend, en plus de la tension de bandes plates (Vfb) 5 à la face arrière de l'oxyde enterré, au moins l'un des paramètres suivants : - l'épaisseur équivalente d'oxyde (EOT) ; - le travail de sortie effectif du métal de grille (Weff).\n<CLM>\1\tProcédé (MES) selon la revendication précédente caractérisé en ce que 10 l'épaisseur équivalent d'oxyde (EOT) correspond à l'épaisseur cumulée des couches d'oxyde, de canal et d'oxyde enterré.\n<CLM>\1\tProcédé (MES) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape d'application (MIG) de la tension -Vbias à la grille face 15 avant GAV et aux électrodes source S et drain D et de l'étape de mesure (MIG_BIAS) de l'ensemble de caractéristiques Cgb,Bias(VbS ; Vbias), la tension -Vbias est montée progressivement et par paliers sur les deux connexions, les deux connexions étant respectivement la grille face avant (GAV) et les électrodes source (S) et drain (D). 20\n<CLM>\1\tProcédé (MES) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la tension Vbias est montée alternativement sur les deux connexions, grille face avant (GAV) et électrodes source (S) et drain (D). 25\n<CLM>\1\tProcédé (MES) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes : à partir d'une mesure de type C(Vgs) déterminer (MES_Vgs) les caractéristiques Cgc(Vgs) et Cgb(Vgs), Vgs étant la tension appliquée 30 entre la grille face avant (GAV) et les électrodes source (S) et drain (D) du transistor MOS sur substrat SOI ; à partir de la valeur de la tension de bandes plates (Vfb) déterminée à l'étape d'ajustement (AJU) et des caractéristiques Cgb(Vgs) et Cgc(Vgs), 3066826 31 calculer (CHARGE) la densité surfacique de porteurs N(Qtot) en fonction de la tension Vgs ; - à partir de la densité surfacique de porteurs N(Qtot), déterminer (ENE) l'énergie E, définie par la relation E= qVgs + X + (Ec-Ef), en fonction du 5 nombre de porteurs Ntot, q étant la charge de l'électron, X l'affinité électronique du semiconducteur du canal (Ch), Ef le niveau de Fermi du semi-conducteur de canal (Ch), Ec l'énergie de la bande de conduction du semi-conducteur du canal (Ch) à son interface avec l'oxyde de grille face avant (DGAV) ; 10 - obtenir à l'aide d'un ajustement linéaire (LIN) de E en fonction du nombre de porteurs le travail de sortie effectif (Weff) de la grille avant et l'épaisseur (EOTfox) effectif de l'oxyde de grille face avant (DGAV). 15 20 25