短チャネルlow-Fin FETの基板バイアス係数における角の効果(VLSI回路,デバイス技術(高速,低電圧,低電力))

概要

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low-Fin(tri-gate)FETにおいてFinの角の形状が基板バイアス係数γに及ぼす影響について、高濃度ドープチャネルとノンドープチャネルの両者に関して3次元デバイスシミュレーションを用いて調査した。しきい値電圧V_<th>とγの挙動は、V_<th>をオン特性とオフ特性のどちらから導出するかによって異なる。高濃度ドープlow-Finにおいて、オフ特性から求めたγ(γ_<IO>)は角の形状に強く依存し、また、角の尖ったデバイスにおいてはゲート長を短縮するにつれ角の効果によってγ_<IO>が上昇すること(γの逆短チャネル効果)が明らかになった。角の尖った高濃度ドープlow-Finではこのγの逆短チャネル効果のため、基板に負バイアスを印加することによりゲート長ばらつきに起因するオフ電流のばらつきを低減できる。一方、ノンドープのlow-Finでは角の形状に対する依存性は弱く、また短チャネル特性は高濃度ドープの場合と比べかなり劣化する。
社団法人電子情報通信学会の論文
2004-08-13