Association d'un isolant de grille à forte permittivité et d'une électrode de grille métallique. Elle limite les fuites de grille tout en conservant la capacité de grille.
Nom japonais: High-k/メタルゲート
« High-k/grille métallique » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 3 thèmes, dont Transistors avancés (FinFET et GAA), Fiabilité, MOSFET.
Domaine: Transistors avancés (FinFET et GAA)
Réponse : A. Choisir le travail de sortie du métal utilisé pour l'électrode de grille
Avec une grille métallique, le travail de sortie du métal de l'électrode modifie la tension de bandes plates et détermine la tension de seuil. Un travail de sortie proche de la bande de conduction (environ 4,1 eV, TiAl, etc.) convient aux nMOS, un travail de sortie proche de la bande de valence (environ 5,1 eV, TiN, etc.) aux pMOS. En variant la combinaison et l'épaisseur de couches métalliques de quelques nm, on réalise plusieurs tensions de seuil, pour la vitesse ou pour la faible fuite.
Réponse : A. Pour préserver la qualité de l'interface avec le silicium et limiter notamment la baisse de mobilité
Un film high-k déposé directement sur le silicium tend à réduire la mobilité du canal en raison des défauts d'interface ainsi que des charges et vibrations de réseau (phonons distants) du film high-k. On intercale donc une couche interfaciale (IL) de SiO2 ou analogue d'environ 0,5 à 1 nm pour préserver une bonne interface. Cette couche, de faible permittivité, représentant l'essentiel de l'EOT, la réduire au maximum est la clé de la baisse de l'EOT.
Depuis le nœud 45 nm, la technologie high-k/grille métallique (HKMG) utilise une électrode métallique, ce qui élimine ce problème.
Avec une grille en polysilicium, quel problème entraîne la …Tension de seuil Travail de sortie Tension de bandes plates Mobilité EOT (épaisseur d'oxyde équivalente) NBTI Latch-up Électromigration Zone de déplétion (zone de charge d'espace) RIE (gravure ionique réactive)