Аналіз покращень струмів витоку з багатошаровим затвором high-k/метал у 10 нм напруженому каналі HOI FinFET

Автори Payal Kumari, Swagat Nanda , Priyanka Saha, Rudra Sankar Dhar
Приналежність

Department of Electronics and Communication Engineering, National Institute of Technology Mizoram, 796012 Aizawl, Mizoram, India

Е-mail rdhar@uwaterloo.ca
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 2
Дати Одержано 09 січня 2022; у відредагованій формі 16 квітня 2022; опубліковано online 29 квітня 2022
Посилання Payal Kumari, Swagat Nanda, Priyanka Saha, Rudra Sankar Dhar, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 2, 02004 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(2).02004
PACS Number(s) 77.84.Bw
Ключові слова Tri-gate FinFET (2) , Напружений кремній, Структура HOI, High-k діелектрики (2) , Silvaco TCAD (3) , Короткоканальні ефекти (5) .
Анотація

У поточному розвитку напівпровідникової галузі багатозатворні FETs, як-от тризатворні tri-gate (TG) FinFETs, були стимулом для продовження масштабування пристроїв із технологією нижче 32 нм. Застосування напруженого кремнію ще більше посилило струми приводу. Струми витоку були зменшені за рахунок використання high-k матеріалів, що призвело до поліпшення комутаційних характеристик пристрою. Мотивом статті є розробка та характеристика пристрою TG n-FinFET з 10 нм каналом, що включає тришаровий канал із напруженим кремнієм та багатошарові high-k діелектричні матеріали як оксид затвора. Електричні характеристики та короткоканальні ефекти (SCEs) усіх пристроїв визначалися шляхом заміни оксиду затвора SiO2 на багатошаровий оксид затвора із 0,5 нм SiO2 та 0,5 нм EOT з різних high-k діелектричних матеріалів, таких як ZrO2, Al2O3, Si3N4, та HfO2. Помічено, що SCEs та характеристики витоку значно покращуються завдяки використанню багатошарових high-k діелектричних матеріалів, таких як HfO2, а деформація в області каналу значно поліпшує струм приводу, не заважаючи SCEs. Таким чином, комбінація діелектриків з напруженого кремнію та HfO2 показала покращення характеристик розробленого пристрою при зменшеній площі інтегральної схеми.

Перелік посилань