半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直在飛速地發(fā)展,電路設(shè)計(jì)、晶體管和制備工藝等層面都取得了很大進(jìn)步。當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)界廣泛應(yīng)用的核心器件是魚鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FinFET）,然而隨著工藝節(jié)點(diǎn)即將進(jìn)入5納米甚至3納米以下,利用FinFET器件來(lái)實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)速度及更低功耗已經(jīng)十分困難。環(huán)柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Gate All Around Field Effect Transistor,GAAFET）由于具有更好的柵極控制特性,能夠?qū)崿F(xiàn)更好的開關(guān)特性及更有效的抑制短溝道效應(yīng),被認(rèn)為是替代FinFET的最佳候選者。然而GAAFET溝道制備工藝十分復(fù)雜,工藝隨機(jī)波動(dòng)在小尺寸下表現(xiàn)十分明顯,工藝波動(dòng)對(duì)器件和電路電學(xué)性能的影響需要格外重視。針對(duì)GAAFET工藝波動(dòng)及其對(duì)SRAM性能影響的問(wèn)題,本論文的研究?jī)?nèi)容及成果如下:借助TCAD工具搭建5nm工藝節(jié)點(diǎn)GAAFET,對(duì)器件的形貌尺寸摻雜等特性進(jìn)行研究,通過(guò)仿真對(duì)器件進(jìn)行直流特性和交流特性的電學(xué)參數(shù)提取,對(duì)GAAFET的電學(xué)特性進(jìn)行分析�；贕AAFET器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝波動(dòng)性仿真,將隨機(jī)摻雜波動(dòng),界面陷阱波動(dòng),金屬功函數(shù)波動(dòng)和氧化物厚度變化引入GAAFET進(jìn)行工藝波動(dòng)模擬,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 環(huán)柵場(chǎng)效應(yīng)管的發(fā)展和研究狀況
    1.3 選題意義和研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 論文選題及意義
        1.3.2 主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 GAAFET器件設(shè)計(jì)與SRAM存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)的討論
    2.1 環(huán)柵場(chǎng)效應(yīng)管的工藝介紹
    2.2 TCAD仿真工具Sentaurus的介紹
    2.3 環(huán)柵場(chǎng)效應(yīng)管的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及波動(dòng)因素介紹
        2.3.1 基于TCAD工具的環(huán)柵場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.2 環(huán)柵場(chǎng)效應(yīng)管的工藝波動(dòng)來(lái)源分析
    2.4 SRAM存儲(chǔ)單元讀寫操作和噪聲容限的討論
        2.4.1 SRAM的常規(guī)讀寫操作
        2.4.2 SRAM的靜態(tài)噪聲容限
    2.5 本章小結(jié)
第三章 GAAFET器件的直流特性及工藝波動(dòng)性分析
    3.1 GAAFET器件的電學(xué)特性仿真分析
    3.2 GAAFET器件不同工藝波動(dòng)的研究
        3.2.1 隨機(jī)摻雜波動(dòng)對(duì)器件電學(xué)特性波動(dòng)的影響
        3.2.2 界面陷阱波動(dòng)對(duì)器件電學(xué)特性波動(dòng)的影響
        3.2.3 金屬功函數(shù)波動(dòng)對(duì)器件電學(xué)特性波動(dòng)的影響
        3.2.4 氧化層厚度波動(dòng)對(duì)器件電學(xué)特性波動(dòng)的影響
    3.3 不同波動(dòng)因素的對(duì)比與相關(guān)性分析
        3.3.1 四種波動(dòng)性的對(duì)比分析
        3.3.2 不同波動(dòng)的相關(guān)性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于GAAFET器件的SRAM存儲(chǔ)單元研究
    4.1 常規(guī)6T-SRAM的設(shè)計(jì)與仿真分析
        4.1.1 SRAM的 TCAD混合模式仿真方法
        4.1.2 6 T-SRAM的性能仿真結(jié)果分析
    4.2 SRAM的穩(wěn)定性與器件波動(dòng)的關(guān)系
        4.2.1 SNM與 GAAFET器件工藝波動(dòng)的關(guān)系
        4.2.2 SNM與閾值電壓波動(dòng)的關(guān)系
    4.3 SRAM存儲(chǔ)單元電源電壓降低的仿真驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士在讀期間科研成果
致謝



本文編號(hào)：3665893