具备独立三栅结构的新型FinFET器件及其SRAM应用研究
发布时间：2021-02-13 23:30
随着超大规模集成电路工艺的飞速发展,半导体核心器件的特征尺寸已经达到纳米量级。传统平面MOS器件的短沟道效应愈发严峻,性能无法达到要求。鳍型场效应晶体管（Fin FET）以其对沟道电荷的优秀控制能力,成为了深纳米工艺代的核心器件。然而,Fin FET的三维结构中,器件的宽度与鳍（fin）的高度相互关联,难以通过任意调节器件宽长比来优化Fin FET电路性能,这对于静态随机存取存储器（SRAM）影响尤为巨大。本论文提出了一种具备三个独立栅极结构的新型Fin FET器件,无需额外增加电压源即可提供五种数值的器件阈值特性,能够顺利解决六管SRAM单元固有的读写矛盾,并为其设计优化提供了极大的灵活性。本论文的主要研究内容及成果如下:改进常规Fin FET结构,本论文设计了一种具备三个独立栅极结构的新型Fin FET器件,该器件的制备工艺与常规CMOS工艺兼容,具有可产业化制造的优势。本论文分别对Single-fin（单fin结构）和Double-fin（双fin结构）两类独立三栅Fin FET的性能进行了深入研究。首先利用Sentaurus TCAD工具完成了两类新型器件的直流及交流特性仿真,...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 选题意义与研究内容
1.3.1 论文选题及意义
1.3.2 主要内容与结构
第二章 常规六管FinFETSRAM单元设计及优化讨论
2.1 六管SRAM单元简介
2.2 常规六管FinFETSRAM单元存在问题分析
2.3 独立双栅FinFET器件及其SRAM应用
2.3.1 独立双栅FinFET器件
2.3.2 采用两条字线的独立双栅FinFETSRAM设计
2.3.3 采用反馈的独立双栅FinFETSRAM设计
2.4 具备非对称漏极拓展区结构的六管FinFETSRAM单元
2.5 具备三种模式的独立栅极FinFET及其SRAM单元
2.6 本章小节
第三章 新型独立三栅FinFET器件的设计与分析
3.1 新型独立三栅FinFET器件的结构与工艺
3.1.1 新型独立三栅FinFET器件结构设想
3.1.2 常规FinFET器件的工艺制备流程
3.1.3 Single-fin独立三栅FinFET器件的工艺制备流程
3.1.4 Double-fin独立三栅FinFET器件的工艺制备流程
3.2 新型独立三栅FinFET器件的TCAD仿真
3.2.1 TCAD仿真技术简介
3.2.2 新器件的结构定义
3.3 直流特性分析
3.3.1 Single-fin结构器件的直流特性分析
3.3.2 Double-fin结构器件的直流特性分析
3.4 交流特性分析
3.4.1 Single-fin结构器件的交流特性分析
3.4.2 Double-fin结构器件的交流特性分析
3.5 本章小结
第四章 基于新型独立三栅FinFET器件的SRAM设计
4.1 采用两条字线的独立三栅FinFETSRAM设计
4.1.1 采用两条字线的独立三栅FinFETSRAM（SRAM-TIG1）
4.1.2 SRAM-TIG1的仿真结果验证
4.2 采用反馈的独立三栅FinFETSRAM设计
4.2.1 采用反馈的独立三栅FinFETSRAM（SRAM-TIG2）
4.2.2 SRAM-TIG2的仿真结果验证
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
硕士在读期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]先进集成电路技术发展现状分析[J]. 张卫. 集成电路应用. 2017(09)
[2]Analytical capacitance model for 14 nm Fin FET considering dual-k spacer[J]. 郑芳林,刘程晟,任佳琪,石艳玲,孙亚宾,李小进. Chinese Physics B. 2017(07)
[3]中芯国际推出28纳米HKMG制程与联芯打造智能手机SoC芯片[J]. 电脑与电信. 2016(Z1)
硕士论文
[1]低功耗高稳定性八管SRAM单元电路设计[D]. 晏莎莎.西安电子科技大学 2011
本文编号：3032746
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 选题意义与研究内容
1.3.1 论文选题及意义
1.3.2 主要内容与结构
第二章 常规六管FinFETSRAM单元设计及优化讨论
2.1 六管SRAM单元简介
2.2 常规六管FinFETSRAM单元存在问题分析
2.3 独立双栅FinFET器件及其SRAM应用
2.3.1 独立双栅FinFET器件
2.3.2 采用两条字线的独立双栅FinFETSRAM设计
2.3.3 采用反馈的独立双栅FinFETSRAM设计
2.4 具备非对称漏极拓展区结构的六管FinFETSRAM单元
2.5 具备三种模式的独立栅极FinFET及其SRAM单元
2.6 本章小节
第三章 新型独立三栅FinFET器件的设计与分析
3.1 新型独立三栅FinFET器件的结构与工艺
3.1.1 新型独立三栅FinFET器件结构设想
3.1.2 常规FinFET器件的工艺制备流程
3.1.3 Single-fin独立三栅FinFET器件的工艺制备流程
3.1.4 Double-fin独立三栅FinFET器件的工艺制备流程
3.2 新型独立三栅FinFET器件的TCAD仿真
3.2.1 TCAD仿真技术简介
3.2.2 新器件的结构定义
3.3 直流特性分析
3.3.1 Single-fin结构器件的直流特性分析
3.3.2 Double-fin结构器件的直流特性分析
3.4 交流特性分析
3.4.1 Single-fin结构器件的交流特性分析
3.4.2 Double-fin结构器件的交流特性分析
3.5 本章小结
第四章 基于新型独立三栅FinFET器件的SRAM设计
4.1 采用两条字线的独立三栅FinFETSRAM设计
4.1.1 采用两条字线的独立三栅FinFETSRAM（SRAM-TIG1）
4.1.2 SRAM-TIG1的仿真结果验证
4.2 采用反馈的独立三栅FinFETSRAM设计
4.2.1 采用反馈的独立三栅FinFETSRAM（SRAM-TIG2）
4.2.2 SRAM-TIG2的仿真结果验证
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
硕士在读期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]先进集成电路技术发展现状分析[J]. 张卫. 集成电路应用. 2017(09)
[2]Analytical capacitance model for 14 nm Fin FET considering dual-k spacer[J]. 郑芳林,刘程晟,任佳琪,石艳玲,孙亚宾,李小进. Chinese Physics B. 2017(07)
[3]中芯国际推出28纳米HKMG制程与联芯打造智能手机SoC芯片[J]. 电脑与电信. 2016(Z1)
硕士论文
[1]低功耗高稳定性八管SRAM单元电路设计[D]. 晏莎莎.西安电子科技大学 2011
本文编号：3032746
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3032746.html
