講演名 2008-07-17
微細トランジスタにおける特性ばらつきの現状と将来動向(低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)
平本 俊郎, 竹内 潔, 角村 貴昭, / 西田 彰男, 蒲原 史朗,
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抄録(和) 微細トランジスタの特性ばらつきは,半導体技術のおける最大の問題の一つである.最先端の65nm技術におけるトランジスタの特性ばらつきの現状とばらつき要因解析の詳細についてまとめた.主な成果は下記のとおりである.(1)100万トランジスタのアレーを作成しNMOS,PMOSともにトランジスタのしきい値電圧のばらつきは±5σの範囲で正規分布であることを明らかにした.(2)デバイスサイズのみでなくV_やT_に対して正規化する新しいしきい値電圧ばらつきの評価法(竹内プロット)を考案した.(3)この手法を用いて世代や工場のことなるトランジスタの特性ばらつきを比較し,PMOSのばらつきは離散不純物揺らぎでほぼ説明できるが,NMOSは原因不明のばらつき要因により特性ばらつきが大きくなっていることを初めて明らかにした.
抄録(英) The variability is one of the most critical issues for further miniaturization of MOS transistors. Although the variability may place the limit of MOS transistor scaling, the origins of characteristics variation of MOS transistors have not been fully understood. Intensive and extensive investigations have been performed in order to elucidate the origins of random variation in scaled MOSFETs in framework of the MIRAI Project. The main achievements are: (1) Designed 1M device-matrix-array TEG and found that V_ distributions of both nFETs and pFETs show high normality in the range of ±5σ, (2) Developed a new normalization method of Vth fluctuations in terms not only of device size but also of V_ and T_ (Takeuchi Plot), and (3) Compared the Vth fluctuation data in different technologies and fabs using Takeuchi Plot and found that pFET fluctuations can be almost fully explained by discrete dopant fluctuations while nFET has some fluctuation mechanisms other than dopant fluctuations.
キーワード(和) MOSFET / しきい値電圧 / ランダム不純物揺らぎ / ペルグロムプロット / 竹内プロット
キーワード(英) MOSFET / Variability / Threshold voltage / Random dopant fluctuation / Pelgrom plot / Takeuchi plot
資料番号 SDM2008-135,ICD2008-45
発行日

研究会情報
研究会 ICD
開催期間 2008/7/10(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Integrated Circuits and Devices (ICD)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 微細トランジスタにおける特性ばらつきの現状と将来動向(低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Present Status and Future Trend of Characteristic Variations in Scaled CMOS
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) MOSFET / MOSFET
キーワード(2)(和/英) しきい値電圧 / Variability
キーワード(3)(和/英) ランダム不純物揺らぎ / Threshold voltage
キーワード(4)(和/英) ペルグロムプロット / Random dopant fluctuation
キーワード(5)(和/英) 竹内プロット / Pelgrom plot
第 1 著者 氏名(和/英) 平本 俊郎 / T. HIRAMOTO
第 1 著者 所属(和/英) 東京大学生産技術研究所:MIRAI-Selete
Institute of Industrial Science, University of Tokyo:MIRAI-Selete
第 2 著者 氏名(和/英) 竹内 潔 / K. Takeuchi
第 2 著者 所属(和/英) MIRAI-Selete
MIRAI-Selete
第 3 著者 氏名(和/英) 角村 貴昭 / T. Tsunomura
第 3 著者 所属(和/英) MIRAI-Selete
MIRAI-Selete
第 4 著者 氏名(和/英) / 西田 彰男 / Arifin T. Putra
第 4 著者 所属(和/英) 東京大学生産技術研究所
Institute of Industrial Science, University of Tokyo
第 5 著者 氏名(和/英) 蒲原 史朗 / A. Nishida
第 5 著者 所属(和/英) MIRAI-Selete
MIRAI-Selete
発表年月日 2008-07-17
資料番号 SDM2008-135,ICD2008-45
巻番号(vol) vol.108
号番号(no) 140
ページ範囲 pp.-
ページ数 5
発行日