超大型積體電路中之小幾何結構離子佈植Ｎ─通道加強型金氧半場效電晶體的臨界電壓模型

Abstract

這篇論文對於小幾何結構Ｎ通道離子佈植金氧半場效電晶體中之臨界電壓提出具有分 析性的模型。考慮由於通道佈植所產生的高低界面中之建立電壓與電荷分配的方法， 利用一度空間的分析可導出對於一次與二次通道佈植的金氧半場效電晶體顧及短通道 效應的具有分析性之模型。利用與二度空間之波義生方程式有關的嘗試解答，可導出 另外有關於短通道效應之具有分析性的模型，且此模型可用於超短通道的金氧半場效 電晶體，除了涉及一額外的修正項外此二度空間的模型與利用一度空間的分析方法所 產生的結果是一致的，這一額外的修正項是由於表面電位在通道中快速變化所產生， 這一項對於金氧半場效電晶體通道長度小於1um 有很重要的效應，基於幾何結構的考 慮，可導出有關於窄寬度效應之臨界電壓的模型，在此模型中鳥嘴區域下的特性可由 二個適應參數所模擬，用一組測試鍵所製造的實驗元件已被測量且和發展出來的模型 相比較，對於很大範圍的製程條件，通道長度，背閘偏壓的一次與二次通道佈植之金 氧半場效電晶體已得到很好的符合。