短チャネルlow-Fin FETの基板バイアス係数における角の効果

摘要

low-Fin (tri-gate) FETにおいてFinの角の形状が基板バイアス係数γに及ぼす影響について、高濃度ドープチャネルとノンドープチャネルの両者に関して3次元デバイスシミュレーションを用いて調査した。しきい値電圧V{sub}thとγの挙動は、V{sub}thをオン特性とオフ特性のどちらから導出するかによって異なる。 高濃度ドープlow-Finにおいて、オフ特性から求めたγ(γ{sub}10)は角の形状に強く依存し、また、角の尖ったデバイスにおいてはゲート長を短縮するにつれ角の効果によってγ{sub}10が上昇すること（γの逆短チャネル効果）が明らかになった。角の尖った高濃度ドープlow-Finではこのγの逆短チャネル効果のため、基板に負バイアスを印加することによりゲート長ばらつきに起因するオフ電流のばらつきを低減できる。 一方、ノンドープのlow-Finでは角の形状に対する依存性は弱く、また短チャネル特性は高濃度ドープの場合と比べかなり劣化する。