Gate Oxide Thickness Dependent Threshold Voltage Characteristics for FinFET

FinFET의 게이트산화막 두께에 따른 문턱전압특성

  • Han, Jihyung (School of Electronic and Information Eng., Kunsan National University) ;
  • Jung, Hakkee (School of Electronic and Information Eng., Kunsan National University) ;
  • Lee, Jaehyung (School of Electronic and Information Eng., Kunsan National University) ;
  • Jeong, Dongsoo (School of Electronic and Information Eng., Kunsan National University) ;
  • Lee, Jongin (School of Electronic and Information Eng., Kunsan National University) ;
  • Kwon, Ohshin (School of Electronic and Information Eng., Kunsan National University)
  • 한지형 (군산대학교 전자정보공학부) ;
  • 정학기 (군산대학교 전자정보공학부) ;
  • 이재형 (군산대학교 전자정보공학부) ;
  • 정동수 (군산대학교 전자정보공학부) ;
  • 이종인 (군산대학교 전자정보공학부) ;
  • 권오신 (군산대학교 전자정보공학부)
  • Published : 2009.10.29

Abstract

In this paper, the dependence of threshold voltage on the gate oxide thickness, which it mostly influenced on short channel effects in fabrication of FinFET, has been investigated. The transport model based on three dimensional Possion's equation has been used to analyze influence on gate oxide thickness. The gate oxide thickness is the most important factor to influence on the threshold voltage in nano structure FinFET. The potential distributions of this model are compared with those of three dimensional numerical simulation to verify this model. As a result, since potential model presented in this paper is good agreement with hree dimensional numerical model, the threshold voltage characteristics have been considered according to the gate oxide thickness of FinFET.

본 연구에서는 FinFET 제작시 단채널효과에 가장 큰 영향을 미치는 게이트산화막두께에 따른 문턱전압의 변화를 관찰하고자한다. 산화막두께의 영향을 분석하기 위하여 분석학적 3차원 포아송방정식을 이용한 전송모델을 사용하였다. 나노구조 FinFET에서 문턱전압에 영향을 미치는 구조적 요소 중 게이트 산화막은 매우 중요한 소자파라미터이다. 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 포텐셜분포값을 3차원 수치해석학적 값과 비교하였다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 포텐셜모델이 3차원 수치해석학적 시뮬레이션모델과 매우 잘 일치하였으며 FinFET의 산화막두께에 따라 문턱전압특성을 분석하였다.

Keywords