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Impact of strain on access resistance in planar and nanowire CMOS devices

Authors :
Gerard Ghibaudo
Claude Tabone
Emmanuel Josse
Joris Lacord
Franck Arnaud
Remy Berthelon
M. Vinet
Yann-Michel Niquet
C. Le Royer
L. Bourdet
Denis Rideau
Didier Dutartre
O. Rozeau
F. Andneu
Pascal Nguyen
Alain Claverie
M. Casse
S. Barraud
François Triozon
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI)
Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
STMicroelectronics [Crolles] (ST-CROLLES)
Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Laboratory of Atomistic Simulation (LSIM )
Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM)
Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'Hyperfréquences et Caractérisation (IMEP-LAHC )
Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
nano 2017
ANR-13-NANO-0009,NOODLES,Modélisation de nanodispositifs pour des applications à faible consommation(2013)
European Project: 662175,H2020,ECSEL-2014-2,WAYTOGO FAST(2015)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Source :
2017 VLSI-Technology Technical Digest, 2017 IEEE Symposium on VLSI Technology, 2017 IEEE Symposium on VLSI Technology, Jun 2017, Kyoto, Japan. pp.T224-T225, ⟨10.23919/VLSIT.2017.7998180⟩, 2017 Symposium on VLSI Technology
Publication Year :
2017
Publisher :
HAL CCSD, 2017.

Abstract

session 17: CMOS integration; International audience; We fabricated and in-depth characterized advanced planar and nanowire CMOS devices, strained by the substrate (sSOI or SiGe channel) and by the process (CESL, SiGe source/drain). We have built a novel access resistance (R ACC ) extraction procedure, which enables us to clearly evidence the strong impact of back-bias and strain on R acc (-21% for 4 V V B and -53% for -1GPa stress on pMOS FDSOI). This is in agreement with Non-Equilibrium-Green-Functions (NEGF) simulations. This RAcc(strain) dependence has been introduced into SPICE, leading to +6% increase of the RO frequency under ε n/p =0.8%/-0.5% strain, compared to the state-of-the-art model. It is thus mandatory for predictive benchmarking and optimized IC designs.

Details

Language :
English
ISBN :
978-4-86348-605-8
ISBNs :
9784863486058
Database :
OpenAIRE
Journal :
2017 VLSI-Technology Technical Digest, 2017 IEEE Symposium on VLSI Technology, 2017 IEEE Symposium on VLSI Technology, Jun 2017, Kyoto, Japan. pp.T224-T225, ⟨10.23919/VLSIT.2017.7998180⟩, 2017 Symposium on VLSI Technology
Accession number :
edsair.doi.dedup.....e7a44e250cbeeaa54e79eb88b0ad7d87