14nm世代以降に向けたアモルファス金属ゲートによるFinFETのV_tおよびG_mばらつき抑制技術

摘要

FinFETにおける特性ばらつきの主要因である金属ゲート電極の仕事関数ばらつきを抑制するために、非晶質TaSiN金属ゲートをFinFETに導入した。多結晶TiNゲートと比較して、しきい値電圧ばらつきが顕著に減少し、金属ゲートFinFETとしてばらつき強度の最小値（A_(v_t)＝1.34mVμm）を達成した。仕事関数ばらつきを抑制した結果、界面準位密度のばらつきが新たな特性ばらつき要因として顕在化する。また非晶質TaSiNゲート導入により、14nm技術世代以降にオン電流ばらつきの原因となる相互コンダクタンスばらつきも有効に抑制できる。