超大型積體電路中之小結構加強型金氧半場效電晶體的臨界電壓模型

Abstract

本文考慮短通道與狹寬度效應，發展完成均勻與非均勻雜質分佈增強型N 通道金氧半 場效電晶體的臨界電壓模型。藉解二維泊松方程式，並考慮其中電荷分佈效應，對空 乏電容的影響均如加以考慮，發展完成均勻雜質分佈臨界電壓模型。此模型與二維數 值分析結果比較，在通道小於一微米以下均相當。關於非均勻雜貨分佈，臨界電壓模 型依照單與雙離子佈植分為二部分：單離子佈植是以單階雜質分佈加以模擬，而雙離 子佈植是二階雜質分佈加以模擬。臨界電壓模型是利用正確定義的變換條件與考慮橫 跨非均勻雜質分佈的電位發展完成的。為了包括短通道效應，電荷分部因數採用重疊 原理考慮於臨界電壓內；而狹寬度效應則考慮鳥嘴構造模擬之。 根據模擬的結果與實驗計劃量比較，廣泛性參數變化均相當吻合。因此，在元件設計 與電路模擬上，發展完成的解析模型能有效地作為電腦補助設計的工具。