基于半解析法的FinFET三维电势和阈值电压模型

摘要

随着集成电路工艺进入亚30 nm,鳍形场效应晶体管已经成为主流工艺结构,但是由于计算的复杂性其体硅结构的三维模型未有人给出过明确的解析式.本文提出体硅FinFET中沟道和氧化层的三维亚阈值电势、阈值电压的半解析模型,并考虑量子效应的影响,最后将模型与TCAD仿真结果进行比较.仿真结果表明,模型能够对沟道内不同坐标下的电势进行精确的模拟;对漏致势垒降低效应和短沟道效应以及不同Fin宽度下的电势变化,都能够进行精确的拟合;并且能够准确提取阈值电压.研究表明,半解析模型既有明确的解析表达式同时又有计算结果精度高的优点,相比数值模型又有较低的时间复杂度.