專利名稱：一種獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型的制作方法
技術領域：
本發明屬于半導體技術領域,尤其涉及一種獨立雙柵FinFET (FinField-EffectTransistor鰭式場效晶體管)解析溝道電勢分布模型。
背景技術：
為了提高集成電路的集成度以及芯片的性能，隨著集成電路MOS器件工藝的發展，器件關鍵尺寸越來越小。對于主流的單柵平面工藝，器件的柵長不能無限制的縮小，隨著器件尺寸縮小所出現一系列的二級效應統稱短溝道效應。在短溝道情況下器件的電學特性往往變得很差。為了克服短溝道效應對小尺寸MOS器件性能及可靠性的影響，一些新型的器件結構出現了，如多柵結構的金屬氧化物半導體場效應晶體管(金屬氧化物半導體場效應晶體管 Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,簡稱 MOSFET)。FinFET是多柵MOSFET的一種，被認為很有希望成為更小的10nm_20nm尺度下的主流器件。對于新型的FinFET結構，其柵極包圍導電溝道的面積遠大于傳統平面工藝的M0SFET，即使在短溝道情況下柵極也能極好的控制溝道導電，抑制短溝道效應，減小器件靜態功耗，得到很好的亞閾值擺幅特性以及很高的載流子遷移率。本發明的研究對象是FinFET結構中的一種:獨立雙柵FinFET。為了使電路設計人員使用的電路仿真器能夠準確模擬電路特性，建立獨立雙柵FinFET的精確而高效的解析模型是非常必要的。對于短溝道效應，人們一般使用數值計算方法和解析方法來研究。通常數值方法比較精確但是不容易輸入電路模擬程序，而解析方法可以解決這個問題。而解析方法主要有電荷分配模型以及解泊松方程的方法。電荷分配模型僅能在一定范圍內正確地預言短溝效應，因為它對源漏柵的電荷分配基于幾何假定而非實驗。故在漏壓、襯底偏壓較大，溝道較短時的偏差較大。對于解析模型，以往的溝道電勢模型是在緩變溝道近似假設下，在忽略了溝道電場的縱向變化率的條件下得出的。對于IOnm量級的器件來說，緩變溝道近似已經不能適用，必須在求解二維泊松方程的基礎上得出溝道電勢分布模型。通常求解二維泊松方程時會使用到一系列的假定或近似條件，這會使其在溝道很短時的有效性降低。

發明內容
本發明的目的是通過對獨立雙柵FinFET使用級數方法求解二維泊松方程來建立溝道電勢解析模型，用以解決現有技術中求解二維泊松方程時會使用到一系列的假定或近似條件，使其在溝道很短時的有效性降低的問題。為了實現上述目的提供一種獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，包括:通電溝道一側設有的源極，所述通電溝道背離所述源極的一側設有漏極，位于所述通電溝道的頂面設有上柵極，所述通電溝道的底面設有下柵極，其中，該器件結構的電勢分布模型解析式為:
權利要求
1.一種獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，包括:通電溝道一側設有的源極，所述通電溝道背離所述源極的一側設有漏極，位于所述通電溝道的頂面設有上柵極，所述通電溝道的底面設有下柵極，其特征在于，該器件結構的電勢分布模型解析式為:
2.根據權利要求1所述的獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，其特征在于，所述源極接地。
3.根據權利要求1所述的獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，其特征在于，所述通電溝道的邊界條件為:
4.根據權利要求1所述的獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，其特征在于，該獨 立雙柵FinFET電勢分布在直角坐標形式下的泊松方程為
全文摘要
本發明提供一種獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，包括通電溝道一側設有的源極，所述通電溝道背離所述源極的一側設有漏極，位于所述通電溝道的頂面設有上柵極，所述通電溝道的底面設有下柵極，其特征在于，該器件結構的電勢分布模型解析式為。本發明一種獨立雙柵FinFET解析溝道電勢分布模型，沒有使用過多的近似條件，使用了級數方法求解二維泊松方程來建立溝道電勢解析模型，本解析模型采用了較為合理的邊界條件，未引進復雜的幾何結構參數及經驗參數，適用于不同的襯底反偏電壓、漏極電壓等條件，且與數值模擬的結果符合地較好，有著形式簡潔，計算精度高，計算速度快的優點。
文檔編號G06F17/50GK103186691SQ20121034736
公開日2013年7月3日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者顧經綸, 顏丙勇 申請人:上海華力微電子有限公司