Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Fiabilité d’oxyde de grille“

ContexteLa couverture médiatique d’un fait suicidaire influence le taux de suicide par le biais d’un effet d’incitation, aussi nommé « effet Werther » (EW) ou d’un potentiel rôle préventif via « l’effet Papageno » (EP) . L’objectif du programme national français Papageno est d’améliorer les propriétés qualitatives du contenu médiatique dont dépendent principalement l’EW et l’EP, via l’application des recommandations de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) pour un traitement journalistique plus responsable du suicide. L’évaluation de l’efficacité du programme est donc un enjeu de prévention qui nécessite un outil d’analyse fidèle à ces recommandations.ObjectifsÉlaborer et valider une grille d’analyse qualitative permettant, pour chaque article de presse traitant du suicide, de mesurer le degré de compliance aux recommandations de l’OMS et de quantifier le risque d’EW et le potentiel EP.MéthodeLa grille d’évaluation PReSS (Print media Reporting on Suicide Scale) combine 10 items descriptifs et 19 items qualitatifs issus de l’opérationnalisation des 11 recommandations de l’OMS. La validation de la fiabilité interjuges a été obtenue par séries de double cotation-correction de 25 articles traitant du suicide. Les critères de satisfaction des items ont été affinés après chaque série jusqu’à obtention d’un coefficient de kappa ≥ 0.7 pour chacun. À titre d’illustration, le traitement médiatique du supposé suicide du pilote d’avion A. Lubitz en mars 2015 a été analysé grâce à la PReSS.RésultatsTrois séries de cotation-correction ont été nécessaires pour valider la grille. L’analyse de la couverture du suicide présumé d’A. Lubitz montre un compliance faible aux recommandations, un score Papageno bas et un score Werther élevé.ConclusionLa grille d’évaluation PReSS est un outil fiable et utile pour mesurer la compliance aux recommandations de l’OMS concernant la couverture médiatique du suicide.

L’intégration des médecines alternatives au système officiel de soins représente un enjeu important. L’un des facteurs considérés par les autorités québécoises compétentes au moment de prendre une décision à cet égard sera sans aucun doute l’efficacité des médecines alternatives, c’est-à-dire leur capacité d’améliorer et de maintenir la santé de façon sûre. Ce texte décrit les étapes d’une recherche qui consistait à évaluer des articles sur l’efficacité de certains soins alternatifs, articles publiés en anglais ou en français depuis 1975. La sélection des articles et le choix et l’utilisation de la grille d’évaluation sont présentés de manière détaillée. En dernier lieu, la question de la fiabilité et de la validité des articles, qui est au coeur du débat sur l’efficacité thérapeutique des médecines alternatives, est analysée.

L’intégration des médecines alternatives au système officiel de soins représente un enjeu important. L’un des facteurs considérés par les autorités québécoises compétentes au moment de prendre une décision à cet égard sera sans aucun doute l’efficacité des médecines alternatives, c’est-à-dire leur capacité d’améliorer et de maintenir la santé de façon sûre. Ce texte décrit les étapes d’une recherche qui consistait à évaluer des articles sur l’efficacité de certains soins alternatifs, articles publiés en anglais ou en français depuis 1975. La sélection des articles et le choix et l’utilisation de la grille d’évaluation sont présentés de manière détaillée. En dernier lieu, la question de la fiabilité et de la validité des articles, qui est au coeur du débat sur l’efficacité thérapeutique des médecines alternatives, est analysée.

La conformation des carcasses est considérée par les différents acteurs de la filière ovine comme un critère important de la qualité. La grille de paiement des animaux se fonde en partie sur ce critère d’évaluation visuel. Cependant, ce critère est souvent sujet à controverse d’une part à cause de sa relative subjectivité, d’autre part à cause de la faiblesse de sa valeur prédictive pour le rendement en muscle. Les objectifs de cet article sont de présenter des résultats sur la signification biologique de la conformation et d’évaluer le degré de fiabilité de la mesure globale de conformation notamment pour l’amélioration génétique des qualités bouchères. Ce travail est une synthèse des résultats obtenus dans trois études indépendantes, fondées chacune sur la comparaison de deux types génétiques, l’un avec une bonne conformation, l’autre avec une conformation médiocre. La conformation est le reflet de la morphologie musculaire, plus particulièrement de l’épaisseur des muscles. L’augmentation d’épaisseur des muscles individuels est différentielle selon leur situation anatomique. L’amélioration de la conformation correspond à une augmentation du rendement de carcasse et du rendement musculaire. Le rapport du poids de muscle sur le poids d’os est augmenté. Cela correspond à une diminution du pourcentage d’os et parfois à une augmentation du pourcentage de muscle. Le plus souvent les muscles individuels ont une répartition pondérale différentielle sur les segments de carcasse. L’adiposité n’augmente pas avec la conformation. L’augmentation des épaisseurs musculaires s’accompagne d’un glissement des caractéristiques contractiles vers des isoformes de myosine de type rapide. Enfin, ces études ont montré que certains caractères biologiques sont davantage des caractères raciaux que la conséquence d’une différence de conformation.

Contexte. Les systèmes d’aide à la décision médicale (SADM) suscitent un intérêt de santé publique dans l’objectif d’améliorer la qualité, la sécurité et l’efficience des soins. Objectif. Identifier et décrire les caractéristiques des SADM évalués en conditions réelles d’utilisation en soins primaires. Méthodes. Revue systématique des caractéristiques des SADM à partir d’une grille élaborée à cet effet, puis regroupées selon quatre dimensions : informations générales, cibles, base de connaissances et interface. Résultats. Au total, 48 articles décrivant 45 SADM ont été inclus. Ces SADM ont été principalement développés (40 %) et utilisés (38 %) aux États-Unis, dont 35 % ont été commercialisés. Les principaux utilisateurs étaient les médecins généralistes (82 %) puis les infirmiers (49 %). Les SADM visaient des procédures de soins préventives (60 %), thérapeutiques (44 %), de suivi (27 %), ou enfin diagnostiques (18 %). Dans 30 % des cas, le SADM proposait un support à la prise de décision partagée avec le patient, et dans 70 % des cas un lien direct pour accéder aux sources des préconisations. Les SADM étaient le plus souvent au moins partiellement intégrés dans le dossier médical électronique (63 %) et fonctionnaient principalement sur un mode passif (64 %), non interruptif (75 %) et « pull » (98 %). Les informations étaient recueillies durant la consultation avec 96 % des SADM, et une double saisie était nécessaire dans 44 % des cas. Conclusion. Cette revue systématique décrit les caractéristiques des SADM évalués en soins primaires dans une perspective pratique, à travers leurs modalités d’intégration dans le flux de travail du praticien et les procédures ou problèmes de santé ciblés. Elle montre une description insuffisante des caractéristiques de fiabilité des préconisations du SADM, comme la mention de leur niveau de preuve. Le potentiel des SADM à faciliter la décision partagée entre professionnels et patients est peu documenté.

Introduction : La justesse, la fiabilité et la qualité des informations pharmaco-thérapeutiques fournies par les visiteurs médicaux aux agents de santé participent à une meilleure prise en charge des patients. La présente étude a pour objectif d’analyser les pratiques des délégués médicaux et la qualité des informations fournies aux agents de santé lors des visites de promotion des produits de santé. Méthodes : Il s’est agi d’une étude transversale descriptive qui a concerné les visiteurs médicaux de la Commune de Ouagadougou et leurs outils de promotion des produits de santé. Elle a été réalisée à travers une enquête dans les formations sanitaires à l’aide d’une grille d’observation élaborée sur la base de la règlementation en vigueur au Burkina Faso. Les données ont été compilées et analysées à l’aide du logiciel Sphynx V. Résultats : Les attitudes et pratiques de 12 visiteurs médicaux ainsi que les informations pharmaceutiques et pharmaco- thérapeutiques qu’ils ont fournies aux agents de santé lors de leurs présentations ont été analysées. Au total 45 supports de promotion ont été enregistrés parmi lesquels 31 prospectus (68,9%), 6 listings de produits (13,3%), 6 fiches de campagne de promotion « unités gratuites » (13,3%) et 2 affiches/posters (4,4%). La visite médicale était faite à l’improviste par 9 des 12 visiteurs médicaux (75,0%) observés. Les supports d’information dont plus de 60% avaient un contenu ne respectant pas toujours la règlementation en vigueur. En outre, les visiteurs médicaux omettaient souvent de mentionner certaines informations pharmaco-thérapeutiques pourtant obligatoires telles que les contre-indications, les interactions médicamenteuses, les effets secondaires/indésirables, etc. Plusieurs techniques promotionnelles utilisées notamment les dons d’échantillons médicaux, de gadgets, de collations ou de bons d’achat, l’organisation de pauses- café et les campagnes d’échantillons bonus étaient non conformes aux bonnes pratiques. Conclusion : Les pratiques de promotion des visiteurs médicaux n’étaient pas conformes la règlementation. Des contrôles et des mesures sont à mettre en œuvre pour une mise à disposition d’informations médicales de qualité au profit des agents de santé.

Using a theoretical framework in terms of "proximity" and an industry survey in the North of France, this article analyses the role of transport and logistics in contemporary production systems and demonstrates the decreasing role of transport constraints such as accessibility. In particular, the diffusion of Just-in-time (JIT) systems cannot be correlated to the quality of access to the transport system. By developing a typology of modes of circulation of firms, based on the concept of "world of production", the article explores the variety of firm strategies aiming at flexibility, quality and reliability of the circulation of products. Four types of circulation can be identified (industrial, flexible, professional and immaterial), distinguishing the nature of strategic flows, the organisation of transport and logistics, the use of EDI and, more generally, the forms of proximity. We finally conclude that there is no convergence towards a single mode of production nor a single mode of circulation. Cet article analyse, grâce à une grille de lecture théorique en termes de " proximité " et aux données d’une enquête en entreprises dans le nord de la France, le rôle du transport et de la logistique dans les modes de production actuels, pour montrer notamment leur affranchissement par rapport aux contraintes de transport telles que l’accessibilité. On montre, en particulier, que la diffusion du Juste-à-temps ne peut pas être reliée à la qualité de l’accès au système de transport. A travers une typologie des logiques de circulation des entreprises, fondée sur le concept de " monde de production ", l’article explore ensuite la variété des stratégies à la disposition des entreprises pour assurer la flexibilité, la qualité et la fiabilité de la circulation de leurs produits. On identifie quatre logiques de circulation (industrielle, flexible, professionnelle et immatérielle), qui se différencient notamment du point de vue de la nature des flux stratégiques, de l’organisation du transport et de la logistique, de l’utilisation de l’EDI et, plus généralement, des formes de proximité. On montre finalement qu’il n’y a pas de convergence vers un mode de production unique ni vers une logique de circulation unique.

L’objectif de ces travaux de thèse a été d'améliorer les performances, le coût et la surface de silicium occupés par un microcontrôleur fabriqué sur la base d’une technologie mémoire embarquée CMOS (eNVM) 40 nm. Ces améliorations ont été réalisées grâce au développement de nouvelles architectures de transistors adaptées au besoin du marché de l’IoT. Dans une première partie, le contexte dans lequel s’inscrit cette thèse est exposé par la présentation des limites technologiques et économiques de technologie CMOS. Dans une deuxième partie, le procédé de fabrication eNVM ainsi que l’architecture et le mode de fonctionnement d’un nouveau composant, appelé transistor triple grille, ont été présentés. Sur la base de cette nouvelle architecture, composée de grilles de contrôle indépendantes, différents transistors multigrilles ont été fabriqués. Par la même occasion, leur comportement électrique a été analysé. Dans la continuité, des études de fiabilité, portant notamment sur les oxydes de grilles, ont été menées. L’objectif de ces études a été d’étudier l’impact d’une contrainte électrique, appliquée sur une grille du transistor, sur les autres grilles non soumises à cette même contrainte. Des caractérisations électriques ainsi que des simulations TCAD, ont permis d’améliorer la compréhension des résultats obtenus. Finalement, la structure du transistor triple grille a été modélisée à l’aide d’un modèle compact de transistor de type PSP. Cette modélisation a pour objectif de permettre l’évaluation du comportement et des performances électriques de ce transistor au niveau circuit
The aim of this work is to improve the performance, cost and area of a microcontroller manufactured in a 40 nm CMOS embedded memory technology (eNVM), by developing new transistor architectures suitable for the IoT market. The context is first presented with a focus on the technological and economical limitations of the CMOS technology. In a second part, the eNVM manufacturing process as well as the architecture and operation mode of a new component called triple gate transistor are presented. Based on this new architecture which provides independent control gates, various multigate transistors are manufactured and their electrical behaviour is analysed. Reliability studies are then carried out, to assess the reliability of the gate’s oxides. The objective is to study the impact of an electrical stress applied to one transistor gate on the gates not subject to this same stress. Electrical characterizations and TCAD simulations are also conducted to improve the understanding. Finally, the structure of the triple gate transistor is modelled using a compact PSP transistor model. The aim is to evaluate the behaviour but also the electrical performance of this transistor at the circuit level

Dans les années 2000, les composants de puissance en carbure de silicium (SiC) font leur apparition sur le marché industriel offrant d'excellentes performances. Elles se traduisent par de meilleurs rendements et des fréquences de découpage plus élevées, entrainant une réduction significative du volume et de la masse des convertisseurs de puissance. Le SiC présente de plus un potentiel important de fonctionnement en haute température (>200°C) et permet donc d'envisager de placer l'électronique dans des environnements très contraints jusqu'alors inaccessibles. Pourtant les parts de marche du SiC restent limitées dans l'industrie vis à vis du manque de retour d'expérience concernant la fiabilité de ces technologies relativement nouvelles. Cette question reste aujourd'hui sans réponse et c'est avec cet objectif qu'a été menée cette étude axée sur le vieillissement et l'analyse des mécanismes de dégradation sur des composants de puissance SiC pour des applications haute température. Les tests de vieillissement ont été réalisés sur des transistors MOSFET SiC car ces composants attirent les industriels grâce à leur simplicité de commande et leur sécurité "normalement bloqué" (Normally-OFF). Néanmoins, la fiabilité de l'oxyde de grille est le paramètre limitant de cette structure. C'est pourquoi l'étude de la dérive de la tension de seuil a été mesurée avec une explication du phénomène d'instabilité du VTH. Les résultats ont montré qu'avec l'amélioration des procédés de fabrication, l'oxyde du MOSFET est robuste même pour des températures élevées (jusqu'à 300°C) atteintes grâce à un packaging approprié. Les durées de vie moyennes ont été extraites grâce à un banc de vieillissement accéléré développé pour cette étude. Des analyses macroscopiques ont été réalisées afin d'observer l'évolution des paramètres électriques en fonction du temps. Des études microscopiques sont conduites dans l'objectif d'associer l'évolution des caractéristiques électriques par rapport aux dégradations physiques internes à la puce. Pour notre véhicule de test, la défaillance se traduit par un emballement du courant de grille en régime statique et par l'apparition de fissures dans le poly-Silicium de la grille. Pour finir, une étude de comparaison avec des nouveaux transistors MOSFET a été réalisée. Ainsi l'analogie entre ces composants s'est portée sur des performances statiques, dynamiques, dérivé de la tension de seuil et sur la durée de vie moyenne dans le test de vieillissement. Le fil rouge de ces travaux de recherche est une analyse des mécanismes de dégradation avec une méthodologie rigoureuse permettant la réalisation d'une étude de fiabilité. Ces travaux peuvent servir de base pour toutes analyses d'anticipation de défaillances avec une estimation de la durée de vie extrapolée aux températures de l'application visée
Since 2000, Silicon Carbide (SiC) power devices have been available on the market offering tremendous performances. This leads to really high efficiency power systems, and allows achieving significative improvements in terms of volume and weight, i.e. a better integration. Moreover, SiC devices could be used at high temperature (>200°C). However, the SiCmarket share is limited by the lack of reliability studies. This problem has yet to be solved and this is the objective of this study : aging and failure mechanisms on power devices for high temperature applications. Aging tests have been realized on SiC MOSFETs. Due to its simple drive requirement and the advantage of safe normally-Off operation, SiCMOSFET is becoming a very promising device. However, the gate oxide remains one of the major weakness of this device. Thus, in this study, the threshold voltage shift has been measured and its instability has been explained. Results demonstrate good lifetime and stable operation regarding the threshold voltage below a 300°C temperature reached using a suitable packaging. Understanding SiC MOSFET reliability issues under realistic switching conditions remains a challenge that requires investigations. A specific aging test has been developed to monitor the electrical parameters of the device. This allows to estimate the health state and predict the remaining lifetime.Moreover, the defects in the failed device have been observed by using FIB and SEM imagery. The gate leakage current appears to reflect the state of health of the component with a runaway just before the failure. This hypothesis has been validated with micrographs showing cracks in the gate. Eventually, a comparative study has been realized with the new generations of SiCMOSFET

La miniaturisation croissante des mémoires non volatiles entraine l’apparition de nouveaux problèmes de fiabilité. Certaines applications de ces mémoires, notamment les applications automobiles, requièrent des critères de fiabilité très sévères devant garantir le fonctionnement du produit à 150°C. Dans ce contexte, une bonne compréhension des mécanismes de défaillance des mémoires non volatiles à grille flottante est nécessaire. Dans ce mémoire, nous avons étudié de façon approfondie la perte de charges intrinsèque sur une technologie Flash, ce qui nous a permis une meilleure compréhension et une modélisation du phénomène. Concernant les cellules EEPROM, le problème majeur de fiabilité étant la perte de charges extrinsèque, nous avons étudié l’influence de différents paramètres des cellules afin de la diminuer. Enfin, nous avons présenté deux nouvelles méthodes expérimentales permettant de quantifier les cellules extrinsèques d’une CAST (Cell Array Structure Test), ainsi qu’une étude des effets de la contamination ionique sur la rétention des cellules Flash et EEPROM
The increasing scaling-down of non volatile memories induces new reliability issues. Some applications of these memories, especially automotive ones, need very strict reliability specifications to guarantee that the product works at 150°C. In this context, it is essential to understand the failure mechanisms of the non volatile memories with a floating gate. In this thesis, we studied the intrinsic charge loss in a Flash technology, which allowed us a better understanding and modeling of the phenomenon. The principal reliability issue of EEPROM cells is the extrinsic charge loss. We studied the influence of different parameters of the cells in order to reduce this extrinsic charge loss. At last, we presented two new experimental methods to quantify the extrinsic cells of a CAST (Cell Array Structure Test), and a study of the ionic contamination effects on Flash and EEPROM cells’ retention

De nombreuses applications industrielles spécifiques dans les secteurs tels que l’automobile, le médical et le spatial, requièrent un très haut niveau de fiabilité. Dans ce contexte, cette thèse traite de l’étude de la fiabilité des mémoires non-volatiles à grille flottante de type NOR Flash. Après une introduction mêlant l’état de l’art des mémoires non volatiles et la caractérisation électrique des mémoires Flash, une étude sur l’effet des signaux de polarisation a été menée. Un modèle a été développé afin de modéliser la cinétique de la tension de seuil durant un effacement. L’effet de la rampe d’effacement a été montré sur les cinétiques mais aussi sur l’endurance. Une étude sur la durée de vie de l’oxyde tunnel a ensuite montré l’importance de l’utilisation d’un stress dynamique. Nous avons caractérisé cette dépendance en fonction du rapport cyclique et du champ électrique appliqué. Enfin l’endurance de la cellule mémoire Flash a été étudiée et les effets de la relaxation durant le cyclage ont été analysés
Many specific applications used in automotive, medical and spatial activity domains, require a high reliability level. In this context, this thesis focuses on the study of floating gate non-volatiles memories reliability more precisely in NOR Flash architecture. After an introduction mixing the state of art of non-volatiles memories and the electrical characterization of Flash memories, a study on the polarization signals effect has been led. A model has been developed in order to model the threshold voltage kinetic during an erase operation. The erasing ramp effect has been shown on kinetics and also on cycling. Then, a study on the tunnel oxide lifetime has shown the importance of relaxation during stress. This dependence has been characterized as a function of duty cycle and the electric field applied. Finally, Flash memory cell endurance has been explored and the relaxation effects during the cycling has been analyzed

De nombreuses applications industrielles spécifiques dans les secteurs tels que l’automobile, le médical et le spatial, requièrent un très haut niveau de fiabilité. Dans ce contexte, cette thèse traite de l’étude de la fiabilité des mémoires non-volatiles à grille flottante de type NOR Flash. Après une introduction mêlant l’état de l’art des mémoires non volatiles et la caractérisation électrique des mémoires Flash, une étude sur l’effet des signaux de polarisation a été menée. Un modèle a été développé afin de modéliser la cinétique de la tension de seuil durant un effacement. L’effet de la rampe d’effacement a été montré sur les cinétiques mais aussi sur l’endurance. Une étude sur la durée de vie de l’oxyde tunnel a ensuite montré l’importance de l’utilisation d’un stress dynamique. Nous avons caractérisé cette dépendance en fonction du rapport cyclique et du champ électrique appliqué. Enfin l’endurance de la cellule mémoire Flash a été étudiée et les effets de la relaxation durant le cyclage ont été analysés
Many specific applications used in automotive, medical and spatial activity domains, require a high reliability level. In this context, this thesis focuses on the study of floating gate non-volatiles memories reliability more precisely in NOR Flash architecture. After an introduction mixing the state of art of non-volatiles memories and the electrical characterization of Flash memories, a study on the polarization signals effect has been led. A model has been developed in order to model the threshold voltage kinetic during an erase operation. The erasing ramp effect has been shown on kinetics and also on cycling. Then, a study on the tunnel oxide lifetime has shown the importance of relaxation during stress. This dependence has been characterized as a function of duty cycle and the electric field applied. Finally, Flash memory cell endurance has been explored and the relaxation effects during the cycling has been analyzed

Au sein de la course industrielle à la miniaturisation et avec l’augmentation des exigences technologiques visant à obtenir plus de performances sur moins de surface, la fiabilité des transistors MOSFET est devenue un sujet d’étude de plus en plus complexe. Afin de maintenir un rythme de miniaturisation continu, des nouvelles architectures de transistors MOS en été introduite, les technologies conventionnelles sont remplacées par des technologies innovantes qui permettent d'améliorer l'intégrité électrostatique telle que la technologie FDSOI avec des diélectriques à haute constante et grille métal. Malgré toutes les innovations apportées sur l’architecture du MOS, les mécanismes de dégradations demeurent de plus en plus prononcés. L’un des mécanismes le plus critique des technologies avancées est le mécanisme de dégradation par porteurs chauds (HCI). Pour garantir les performances requises tout en préservant la fiabilité des dispositifs, il est nécessaire de caractériser et modéliser les différents mécanismes de défaillance au niveau du transistor élémentaire. Ce travail de thèse porte spécifiquement sur les mécanismes de dégradations HCI des transistors 28nm FDSOI. Basé sur l’énergie des porteurs, le modèle en tension proposé dans ce manuscrit permet de prédire la dégradation HC en tenant compte de la dépendance en polarisation de substrat incluant les effets de longueur, d’épaisseur de l’oxyde de grille ainsi que l’épaisseur du BOX et du film de silicium. Ce travail ouvre le champ à des perspectives d’implémentation du model HCI pour les simulateurs de circuits, ce qui représente une étape importante pour anticiper la fiabilité des futurs nœuds technologiques
As the race towards miniaturization drives the industrial requirements to more performances on less area, MOSFETs reliability has become an increasingly complex topic. To maintain a continuous miniaturization pace, conventional transistors on bulk technologies were replaced by new MOS architectures allowing a better electrostatic integrity such as the FDSOI technology with high-K dielectrics and metal gate. Despite all the architecture innovations, degradation mechanisms remains increasingly pronounced with technological developments. One of the most critical issues of advanced technologies is the hot carrier degradation mechanism (HCI) and Bias Temperature Instability (BTI) effects. To ensure a good performance reliability trade off, it is necessary to characterize and model the different failure mechanisms at device level and the interaction with Bias Temperature Instability (BTI) that represents a strong limitation of scaled CMOS nodes. This work concern hot carrier degradation mechanisms on 28nm transistors of the FDSOI technology. Based on carrier’s energy, the energy driven model proposed in this manuscript can predict HC degradation taking account of substrate bias dependence (VB) including the channel length effects (L), gate oxide thickness (TOX) , back oxide BOX (TBox) and silicon film thickness (TSI ). This thesis opens up new perspectives of the model Integration into a circuit simulator, to anticipate the reliability of future technology nodes and check out circuit before moving on to feature design steps

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
This thesis is part of the development of CMOS technologies 32/28nm STMicroelectronics. It focuses on the study of stacks of metal / high-k dielectric prepared by an integration strategy Gate First , where the couple TiN / HfSiON gate is introduced with an interfacial layer SiON and encapsulation of TiN gate polysilicon by . The study was mainly focused on the analysis of interactions between the various layers forming the stacks , in particular lanthanum and aluminum additives , used for modulating the threshold voltage Vth of the PMOS and NMOS transistors respectively . The physico-chemical analyzes in this work helped to highlight the depth distribution of the elements La and Al through the HfSiON gate dielectric under the influence of dopant activation annealing at 1065 ° C. The results obtained showed that this diffusion process causes a reaction of lanthanum and aluminum with the interfacial layer of SiON to form a stable silicate La ( or Al ) SiO benefit of the SiON layer . The analysis of electrical properties of MOS structures revealed that the presence of the atoms near the Al or HfSiON / SiON interface leads to the presence of a dipole generated at this interface , which has the effect of shifting actual output work of the metal gate

Ce travail de thèse traite des différents phénomènes de dégradation que peuvent subir les transistors MOS suivant leurs applications sur les technologies CMOS avec mémoires non-volatiles embarquées. Les transistors MOS pour application aux mémoires non volatiles à stockage de charge qui sont enclins à des mécanismes de dégradation spécifiques liés à l’utilisation de la haute tension, ont été étudiés. De plus, des variations de procédés de fabrication ou d’architectures, peuvent avoir un impact sur les mécanismes de dégradation des transistors MOS. En effet, plusieurs modifications des étapes de fabrication peuvent être apportées dans le but d’améliorer les performances des MOSFETs. Le cas des transistors digitaux pour application faible consommation a été considéré ici avec comme objectif principal d’augmenter la mobilité des porteurs dans le canal des transistors MOS. Aussi, suite à certaines limites de l’architecture conventionnelle des transistors MOS, des études ont été menées sur les transistors analogiques et digitaux présentant de nouvelles architectures ayant pour but la suppression de l’effet « hump » ou la réduction de l’aire totale du transistor en déplaçant le contact de grille au-dessus de la zone active
This thesis focuses on various degradation phenomena that can impact MOS transistors according to their applications on CMOS technologies with embedded non-volatile memories. The transistors used in order to apply potentials greater than 10V in programming and erasing steps of charge storage non-volatile memories have been studied. These transistors are impacted by specific degradation mechanisms due to the use of high voltage. Moreover, manufacturing processes can be modified in order to improve MOSFETs performances, and thus, these variations may have an impact on the degradation mechanisms of MOS transistors. Therefore, several process steps of digital transistor for low power application were changed in order to increase carrier mobility. Furthermore, due to limitations of MOS transistors conventional architecture, new architectures have been proposed for analog and digital transistors in order to remove the "hump" effect or reduce the total area of transistor by moving the gate contact over active area

Les décharges électrostatiques (ESD) constituent un problème majeur de fiabilité pour les entreprises de semi-conducteurs. Pour enrayer les défauts générés par les ESD sur les circuits intégrés (ICs), des éléments de protection sont implantés directement dans les puces. La constante poussée de l'intégration des circuits a pour conséquence la réduction des dimensions des cellules technologiques élémentaires ainsi que l'accroissement du nombre d'applications supportées par les ICs. Les conditions restrictives imposées par les procédés technologiques et par la complexité croissante des systèmes entraînent un défi considérablement accru pour le développement de produits robustes aux ESD. Dans ce travail de recherche, le problème émergeant des défaillances des couches d'oxydes minces d'épaisseur Tox = 8 à 1.1nm sous contraintes ESD est adressé dans les technologies CMOS les plus avancées, par une contribution à la compréhension des mécanismes de dégradation de la fiabilité du diélectrique et des dispositifs sous contraintes ESD. Une nouvelle approche de caractérisation des oxydes minces sous des stress à pulses ultra-courts (20 ns) est décrite jusqu'à la modélisation complète de la dépendance temporelle du claquage du diélectrique. Basé sur un ensemble cohérent de modélisations, une nouvelle méthodologie est proposée pour ajuster la détermination de la fenêtre ESD de façon mieux adaptée aux intervalles de tension et d'épaisseur d'oxyde de grille pour l'ingénierie des concepts de protection. Ceci a permis d'améliorer la prise en compte des problèmes ESD pour une meilleure fiabilité et robustesse des produits conçus en technologies CMOS fortement sub-microniques vis-à-vis des décharges électrostatiques.

La miniaturisation des transistors CMOS permet d’améliorer les performances, la densité d’intégration et les coûts des composants électroniques. Cependant, cette course à la miniaturisation a atteint ses limites, et l’intégration d’un oxyde de grille à haute permittivité pour remplacer l’oxyde thermique classique est devenue incontournable. L’oxyde d’hafnium a été choisi pour successeur à l’oxyde SiO2. Son introduction vise à limiter les courants de fuite, mais une incertitude demeure du point de vue de la fiabilité car elle est directement liée à la qualité de l’interface oxyde/canal et à la charge injectée et piégée dans l’oxyde de grille. Ce travail de thèse s’inscrit dans ce contexte. Afin de garantir la fiabilité de ces nouveaux dispositifs, la caractérisation et la modélisation des défauts préexistant dans l’empilement de grille et les mécanismes de conduction à travers l’isolant de grille ont été étudiés. Les mécanismes de génération de défauts sous contrainte PBTI ont également été étudiés et discutés. La compréhension des phénomènes physiques pouvant influencer la fiabilité est primordiale pour l’intégration des oxydes high-k
The downscaling of CMOS transistors has yielded better device performances, improved integration densities and driven down the average price of electronic devices. As of today, however, the enduring push toward miniaturization has hit a performance wall, where it becomes necessary to replace the traditional thermal gate oxide with a high-permittivity one. The semiconductor industry has chosen hafnium oxide as the best candidate to replace SiO2. Although hafnium oxide is effective at reducing gate leakage currents, its integration poses new challenges concerning device reliability, which is related to the oxide/channel interface and to the charge injected and trapped in the gate oxide. This work aims to investigate these points. In order to ensure that hafnium oxide-based devices are reliable, this work studies ways to characterize and modeling of defects within the gate stack, as well as the conduction mechanisms through the gate oxide. It also discusses the mechanisms of defects generation by PBTI. The understanding of the physical phenomena that affect device reliability is fundamental for high-k oxide integration