LER诱导的双金属栅FinFET可变性：仿真研究与优化策略

本文探讨了双金属栅极（DMG）Fin场效应晶体管（FinFET）中线边缘粗糙度（LER）引起的可变性问题，这是一个重要的研究领域，尤其是在纳米电子学和光电子学中。作者利用计算机辅助设计（CAD）仿真技术，首次系统地分析了LER对器件性能的影响。研究过程中，采用了高斯自相关函数来生成一系列LER序列，以便在仿真中模拟真实器件中的粗糙表面特性。 仿真结果显示，LER引起的可变性主要体现在亚阈值摆幅（SS）、阈值电压（VTH）和跨导（gm）这三个关键参数上。这些参数的变异与控制栅极到总栅极长度的比例有密切关系。具体来说，随着控制栅极长度靠近源极，LER造成的性能波动减小，这表明在DMG FinFET的设计中，控制栅极的布局对于抑制LER引起的可变性至关重要。 值得注意的是，作者发现，为了确保静态电荷完整性，特别是在控制栅极和漏极之间的静电隔离方面，控制栅极在靠近源极处的长度应当至少与靠近栅极的屏蔽栅极相等，或者更长。这一发现对于优化DMG FinFET的设计策略具有实际意义，有助于工程师们在追求更高的集成度和性能的同时，有效控制LER所带来的负面影响。 总结起来，本文为理解并减少双金属栅极FinFET中线边缘粗糙度引发的可变性提供了一种新的理解和量化方法，对提高 FinFET 的可靠性和一致性具有重要的指导作用。此外，这项工作还填补了先前文献在这方面的空白，为未来FinFET技术的发展奠定了坚实的基础。