(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210639208.2 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 上海华力集成电路制造有限公司 地址 201314 上海市浦东 新区良腾路6号 (72)发明人 施灵聪　 (74)专利代理 机构 上海思捷知识产权代理有限 公司 312 95 专利代理师 钟玉敏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 FinFET漏端电流和栅极电压的模拟计算方 法 (57)摘要 本发明提供了一种FinFET漏端电流与栅极 电压拟合曲线 的模拟方法中， 包括： 判断FinFET 是否为具有非垂直壁鳍片的三栅FinFET； 如果 是， 则获取一个垂直壁鳍片的三栅FinFET或一个 环绕栅FinFET与若干个双栅FinFET并联的仿真 电路图； 对仿真电路图进行仿真， 包括： 调试双栅 FinFET的拟合参数， 调试垂直壁鳍片的三栅 FinFET的拟合参数或者环绕栅FinFET的拟合参 数， 使得输出的拟合曲线与非垂直壁鳍片的三栅 FinFET实际的漏端电流与栅极电压的曲线接近。 本发明可以使得漏端电流和栅极电压的拟合曲 线与实际的FinFET的漏端电流和栅极电压的曲 线更接近。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115081196 A 2022.09.20 CN 115081196 A 1.一种Fi nFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特 征在于， 包括： 判断待模拟的Fi nFET是否为具有非垂直 壁鳍片的三 栅FinFET； 如果为非垂直壁鳍片的三栅FinFET， 则获取一个垂直壁鳍片的三栅FinFET或一个环绕 栅FinFET与若干个双栅Fi nFET并联的仿真电路图； 以及 对所述仿真电路图进行仿真， 包括： 调试双栅FinFET的拟合参数， 同时， 调试垂直壁鳍 片的三栅FinFET的拟合参数或者环绕栅FinFET的拟合参数， 使 得输出的拟合曲线与非垂直 壁鳍片的三 栅FinFET实际的漏端电流与栅极电压的曲线接 近。 2.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 所述非垂直 壁鳍片的三 栅FinFET的鳍片的纵截面 为梯形的形状。 3.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 采用BSIM ‑CMG模型对所述仿真电路图进行仿真。 4.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 还包括： 对所述仿真电路图构建网表。 5.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 所述仿真电路图包括： 一个双栅Fi nFET和一个垂直 壁鳍片的三 栅FinFET并联。 6.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 所述仿真电路图包括： 两个双栅Fi nFET和一个垂直 壁鳍片的三 栅FinFET并联。 7.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 所述仿真电路图包括： 三个双栅Fi nFET和一个垂直 壁鳍片的三 栅FinFET并联。 8.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 所述仿真电路图包括： 一个双栅Fi nFET和一个环绕栅Fi nFET并联。 9.如权利 要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在于， 所述仿真电路图包括： 两个双栅Fi nFET和一个环绕栅Fi nFET并联。 10.如权利要求1所述的FinFET漏端电流与栅极电压拟合曲线的模拟方法， 其特征在 于， 所述仿真电路图包括： 三个双栅Fi nFET和一个环绕栅Fi nFET并联。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115081196 A 2FinFET漏端电流和栅极电压的模拟计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及半导体技术领域， 尤其是涉及一种FinFET漏端电流和栅极电压的模拟 计算方法。 背景技术 [0002]FinFET器件(鳍式场效应晶体管)和FinFET结构是通常构建在大块半导体基板或 绝缘体上半导体(SOI)基板上的非平面的器件和结构。 随着半导体技术的不断发展， 为了控 制住MOSFET的泄漏问题， 器件由原来的平面结构变成了现在的三维FinFET结构， 相对于平 面式晶体管， 鳍 式场效应晶体管(FinFET)具有立体式沟道结构， 故具有更好的导通电流和 关断电流特性， 也能改善短沟道效应(SCE)。 在某些情况下， 需要对FinFET进行模拟， 以 FinFET得到的漏端电流和栅极电压， 并且得到漏端电流和栅极电压的拟合曲线。 使用BSIM ‑ CMG模型对FinFET进行建模， 一般将FinFET分为四类， 第一类FinFET是鳍片的顶部没有栅 极， 但是与顶部连接的两个侧面均具有栅极， 也就是说第一类FinFET是双栅FinFET。 第二类 FinFET是鳍片的顶部以及与顶部连接的两个侧面均具有栅极， 也就是说第二类FinFET是具 有三栅FinFET， 即三栅FinFET。 而其中， 三栅FinFET又分为鳍片的纵截面的两个侧壁为垂直 的情况和鳍片的纵截面的两个侧壁为 非垂直的情况即鳍片的纵截面是梯形形状的情况。 鳍 片的纵截面的两个侧壁为垂直的情况下， 该FinFET为垂直壁鳍片的FinFET， 鳍片的纵截面 的两个侧壁为非垂直的情况下， 该FinFET为非垂直壁鳍片的FinFET。 第三类是四栅FinFET， 第四类是环绕栅FinFET。 具体的， 在BSIM ‑CMG模型中， 分别用geo mod＝0、 geo mod＝1、 geo mod ＝2和geomod＝3来表示这三类FinFET的建模， 即(geomod＝0： double  gate,geomod＝1： triple gate,geomod＝2： quadruple  gate,geomod＝3： cyl indrical gate) [0003]两面栅极的FinFET已经具有模拟模型， 在此不做赘述。 而针对鳍片的纵截面的两 个侧壁为垂直的三栅FinFET， 现有技术一般采用BSIM ‑CMG模型来对FinFET进行模拟 。 BSIM‑ CMG是基于双栅FinFET(Double  Gate FinFET)， 在近似求解Possion方程下建立的模型。 BSIM‑CMG对于具有三栅FinFET是通过在双面栅极的FinFET的模拟模型的基础上采用不同 的短沟道效应和量子效应来进一步近似 具有三栅FinFET的模拟模型， 这个在很大程度上避 免了复杂的Pos sion方程的求 解以及快速的仿真速度。 [0004]然而， 由于三维结构的复杂性， 工艺上要求做出鳍片的纵截面的两个侧壁为垂直 的FinFET往往是不现实的。 每个FinFET的形状或尺寸变化都会带来电性上很大的差别， 例 如， 对于鳍片在不同的高度时鳍片的宽度不一样， 使得鳍片在不同的高度时有着不一样的 阈值电压， 如果使用BSIM ‑CMG模型， 当器件从弱反型往强反型过度时(vth附近)， 模型往往 会很难仿真出真实的FinFET的漏电电流参数和栅极电压参数， 因此， 使得漏电电流参数和 栅极电压参数的仿 真曲线与实际的漏电电流参数和栅极电压参数的曲线的偏差较大。 具体 的， 在vth附近的漏电电流参数和栅极电压参数的仿真曲线与实际的漏电电流参数和栅极 电压参数的曲线的偏差较大， 如果对这一段仿 真曲线求导会是的求导后的值与实际曲线的 值偏差更大。 然而这段仿真曲线在后续的RF等电路的参数求解中非常重要的， 所以一旦这说　明　书 1/5 页 3 CN 115081196 A 3