n 型鰭式電晶體之爾利效應與閘極電壓並溫度效應相依性

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Title:	n 型鰭式電晶體之爾利效應與閘極電壓並溫度效應相依性
Authors:	王木俊
Contributors:	電子工程系
Keywords:	鰭式電晶體、爾利效應、垂直電場、驅動電流、溫度效應
Date:	2016-10
Issue Date:	2017-01-09 14:46:27 (UTC+8)
Abstract:	平面式場效電晶體在半導體產業當中，應用了相當長的一段時間，可以說是過去半導體業界的主流元件。製程的技術隨著時代不斷的進步，元件尺寸的微縮是目前研究方向的主流之一，但隨著元件不斷的微縮，半導體元件已漸漸達到了物理的極限，各方學者也開始找尋其他替代方案。本次量測實驗的樣本，是使用鰭式場效電晶體(FinFET)元件，FinFET 相較於傳統的平面式場效電晶體，增加了電晶體的通道寬度(Wfin+2Hfin)，這是為了要使驅動電流增加。此電晶體元件是成形在Unibond SOI 晶片的結構上，其通道厚度約為80 奈米矽晶層。利用硬式遮罩製成矽鰭形狀。為了提高元件的驅動電流，FinFET 已經由單通道進步到可提供多通道。在本次實驗當中，利用通道調變，探究爾利電壓(VA)在FinFET 元件中，其通道中L/L 的變化與水平和垂直電場之相依性，並探究在單根通道與多根通道元件，是否元件的輪廓、溫度調變的不同、佈植能量(VT implant）的不同也會影響此VA 值，以提供一個或一組更合適的元件模型給IC 設計客戶。在此量測實驗中，發現單通道元件在低電場(VGS-VT)時，對爾利電壓的影響會比較明顯；在多通道時，則是比低電場更高的電場才會有比較明顯的貢獻。而當溫度調變的上升、通道長度的不同、與佈植能量的不同時，也都會有不同的爾利電壓變化趨勢顯現，推測可能與元件縮小時，離子佈植的均勻性，尚未達到最佳化，導致通道內的電場不易控制。
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