FinFET器件建模技术研究
发布时间：2021-10-16 11:30
由于晶体管的特征尺寸随着集成电路技术的迅速发展而逐步缩小到纳米技术节点,其小尺寸效应影响愈加明显,器件尺寸的进一步缩放受到了限制。因此,为了突破半导体工艺的限制,一种新型的多栅器件结构FinFET应运而生。与MOSFET相比,FinFET具备更强的栅控能力,能够更好的抑制短沟道效应（SCE）,减小漏电流,同时可以大幅提高芯片处理速度以及大大降低功耗,并且与CMOS工艺具有良好的兼容性。基于这些优点,很多半导体厂商开始展开对FinFET工艺的研究,其中包括Intel 22nm、14nm、TSMC 16nm、10nm以及GLOBAL-FOUNDRIES的14nm。随着FinFET工艺在半导体领域应用的不断扩大,对FinFET工艺模型的研究变得越来越重要。而且,传统的平面模型不能够精确地表征3-D FinFET的物理特性,器件建模研究面临着新的挑战。因此建立适用于多栅3-D Fin FET工艺的模型是十分必要的。本文主要针对14nm硅基FinFET建模以及物理参数提取方法进行了一系列研究工作。文章主要研究内容总结如下:（1）对FinFET的结构分类、工作原理、器件优势以及性能优化做了简明的阐...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 建模需求及建模流程
1.4 本文主要内容及章节概要
第二章 FINFET基础知识
2.1 FinFET简介
2.1.1 FinFET结构分类
2.1.2 FinFET重要器件参数
2.1.3 FinFET工作原理
2.1.4 FinFET器件特点
2.1.5 FinFET性能优化
2.1.5.1 高K金属栅技术
2.1.5.2 应变技术
2.2 典型的物理效应
2.2.1 体效应
2.2.2 沟道长度调制效应
2.2.3 非准静态效应
2.2.4 短沟道效应
2.2.5 自热效应
2.3 在片测试理论
2.3.1 测试结构设计
2.3.2 S参数与直流测试系统
2.3.3 低频噪声测试系统
2.3.4 测试结果
2.4 本章小结
第三章 FINFET小信号等效电路模型的研究
3.1 晶体管去嵌入方法研究
3.2 FinFET小信号模型
3.3 小信号模型参数提取过程
3.4 模型验证与结果分析
3.5 本章小结
第四章 物理参数提取及验证
4.1 噪声概述
4.1.1 闪烁噪声
4.1.2 产生-复合噪声
4.1.3 白噪声
4.2 1/f噪声模型
4.2.1 载流子数涨落模型(ΔN model)
4.2.2 迁移率涨落模型(Δμmodel)
4.2.3 载流子数涨落及其诱导的迁移率涨落模型(ΔN+Δμmodel)
4.3 物理参数提取过程
4.3.1 物理分析
4.3.2 参数提取流程
4.4 模型验证与结果分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]FINFET技术[J]. 朱范婷. 数字技术与应用. 2014(01)
[2]深亚微米三栅FinFET短沟道效应和拐角效应计算机模拟分析[J]. 王洪涛,王茺,李亮,胡伟达,周庆,杨宇. 功能材料. 2009(05)
硕士论文
[1]CMOS晶体管毫米波大信号模型研究[D]. 王秋平.电子科技大学 2019
[2]FINFET器件特性与NBTI效应研究[D]. 张健行.西安电子科技大学 2018
[3]毫米波CMOS晶体管建模技术研究[D]. 丛诗力.电子科技大学 2018
[4]太赫兹CMOS器件建模技术研究[D]. 郝亚男.电子科技大学 2017
[5]多晶硅薄膜晶体管低频噪声的建模与表征[D]. 王明.苏州大学 2014
[6]FinFETs器件及其几何参数的优化[D]. 朱范婷.上海交通大学 2014
[7]三栅FinFET电学特性仿真分析与研究[D]. 张燕.西安电子科技大学 2013
[8]深亚微米MOSFET建模技术研究[D]. 孟茜倩.华东师范大学 2012
[9]0.13μm CMOS工艺射频MOS场效应管建模[D]. 池毓宋.东南大学 2006
本文编号：3439731
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 建模需求及建模流程
1.4 本文主要内容及章节概要
第二章 FINFET基础知识
2.1 FinFET简介
2.1.1 FinFET结构分类
2.1.2 FinFET重要器件参数
2.1.3 FinFET工作原理
2.1.4 FinFET器件特点
2.1.5 FinFET性能优化
2.1.5.1 高K金属栅技术
2.1.5.2 应变技术
2.2 典型的物理效应
2.2.1 体效应
2.2.2 沟道长度调制效应
2.2.3 非准静态效应
2.2.4 短沟道效应
2.2.5 自热效应
2.3 在片测试理论
2.3.1 测试结构设计
2.3.2 S参数与直流测试系统
2.3.3 低频噪声测试系统
2.3.4 测试结果
2.4 本章小结
第三章 FINFET小信号等效电路模型的研究
3.1 晶体管去嵌入方法研究
3.2 FinFET小信号模型
3.3 小信号模型参数提取过程
3.4 模型验证与结果分析
3.5 本章小结
第四章 物理参数提取及验证
4.1 噪声概述
4.1.1 闪烁噪声
4.1.2 产生-复合噪声
4.1.3 白噪声
4.2 1/f噪声模型
4.2.1 载流子数涨落模型(ΔN model)
4.2.2 迁移率涨落模型(Δμmodel)
4.2.3 载流子数涨落及其诱导的迁移率涨落模型(ΔN+Δμmodel)
4.3 物理参数提取过程
4.3.1 物理分析
4.3.2 参数提取流程
4.4 模型验证与结果分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]FINFET技术[J]. 朱范婷. 数字技术与应用. 2014(01)
[2]深亚微米三栅FinFET短沟道效应和拐角效应计算机模拟分析[J]. 王洪涛,王茺,李亮,胡伟达,周庆,杨宇. 功能材料. 2009(05)
硕士论文
[1]CMOS晶体管毫米波大信号模型研究[D]. 王秋平.电子科技大学 2019
[2]FINFET器件特性与NBTI效应研究[D]. 张健行.西安电子科技大学 2018
[3]毫米波CMOS晶体管建模技术研究[D]. 丛诗力.电子科技大学 2018
[4]太赫兹CMOS器件建模技术研究[D]. 郝亚男.电子科技大学 2017
[5]多晶硅薄膜晶体管低频噪声的建模与表征[D]. 王明.苏州大学 2014
[6]FinFETs器件及其几何参数的优化[D]. 朱范婷.上海交通大学 2014
[7]三栅FinFET电学特性仿真分析与研究[D]. 张燕.西安电子科技大学 2013
[8]深亚微米MOSFET建模技术研究[D]. 孟茜倩.华东师范大学 2012
[9]0.13μm CMOS工艺射频MOS场效应管建模[D]. 池毓宋.东南大学 2006
本文编号：3439731
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