• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.12
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• pp.2899-2904
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• 2015

This paper introduces about the effect on $I_{DS}-V_{GS}$ characteristic of transistor that interface trap charge is created by damage due to heat in a 3D sequential inverter. A interface trap charge distribution in oxide layer in a 3D sequential inverter is extracted using two-dimensional device simulator. The variation of threshold voltage of top transistor according to the gate voltage variation of bottom transistor is also described in terms of Inter Layer Dielectric (ILD) length of 3D sequential inverter, considering the extracted interface trap charge distribution. The extracted interface trap density distribution shows that the bottom $HfO_2$ layer and both the bottom and top $SiO_2$ layer were relatively more affected by heat than the top $HfO_2$ layer with latest process. The threshold voltage variations of the shorter length of ILD in 3D sequential inverter under 50nm is higher than those over 50nm. The $V_{th}$ variation considering the interface trap charge distribution changes less than that excluding it.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.24 no.5
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• pp.532-537
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• 2004

FEF(Focused Electromagnetic Field) technique was newly developed that is based on the induction principle exciting electromagnetic field. The technique consists of an induction wire and a sensor for detecting electromagnetic field, and is applied in a non-contact mode. In this study, the technique was applied to the evaluation of EDM slits in some conductive materials - aluminum alloy, stainless steel and Inconel alloy. The voltage in the non-defect region is depended upon the measurement lift-off. The voltage signals on defects are measured with peak values, and the peak values changed with the depth of defects. The voltage distributions for all conductive materials are the same trend.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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• v.36T no.2
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• pp.8-13
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• 1999

In this paper, an analytical threshold voltage model is proposed by replacing the conventional GCA(Gradual Channel Approximation) with the assumption that a normal depletion layer width in the intrinsic region will vary quasi-linearly according to the channel direction. Derived threshold voltage expression is written as a function of the effective channel length, drain voltage, substrate bias voltage, substrate doping concentration, and the oxide thickness. Calculated results show almost similar trends with BSIM3v3's results in a satisfactory accuracy.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.8
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• pp.611-620
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• 2020

The effect of discharge voltage on electron mean energy, electric potential, ionization rate, neutral and ion density of Hall thruster was analyzed using a two-dimensional axisymmetric hybrid model. The results of the code developed for this study such as discharge current, thrust, and plasma distribution according to discharge voltage of SPT-100ML Hall thruster were compared by experiments and calculations of other researchers for validation. The results show that the electron mean energy, the ionization rate, and the ion density are increased while the neutral density is decreased as the discharge voltage is increased. The thrust and the discharge current are proportional to the discharge voltage.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.7 s.361
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• pp.16-23
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• 2007

For a fully depleted SOI type symmetric double gate MOSFET, a simple expression for the threshold voltage has been derived in a closed-form To solve analytically the 2D Poisson's equation in a silicon body, the two-dimensional potential distribution is assumed approximately as a polynomial of fourth-order of x, vertical coordinate perpendicular to the silicon channel. From the derived expression for the surface potential, the threshold voltage can be obtained as a simple closed-form. Simulation result shows that the threshold voltage is exponentially dependent on channel length for the range of channel length up to $0.01\;[{\mu}m]$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1309-1310
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• 2007

본 논문에서는 IGBT 소자 중 온저항을 낮추고 집적성을 향상시키기 위해 고안된 트렌치 게이트 IGBT의 단점인 게이트 코너에서의 전계 집중현상을 완화하기 위해 P+ 베이스 영역에 트렌치 전극을 형성하고, 트렌치 바닥면에 P+ 층을 형성한 새로운 구조를 제안하고 TSUPREM과 MEDICI 시뮬레이션을 사용하여 전기적 특성을 분석하였다. 제안한 구조를 시뮬레이션한 결과 순방향 저지시에 15% 이상의 항복전압 향상을 보였으며, 이 때 온저항 특성과 문턱전압의 변화는 없었다. 전계 분포를 3차원적 시뮬레이션을 통해 트렌치 전극 바닥에 형성된 P+ 층에 의해 전계집중이 분산되는 전계분산 효과에 의해 항복전압을 향상시킴을 확인하였다. 전계분산 효과에 의한 항복전압향상은 트렌치 게이트의 코너와 트렌치 전극의 코너의 깊이가 같을수록 두 코너 사이의 거리가 가까울수록 커짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 제안 구조는 공정상 복잡성이 야기되지만 15%이상의 항복전압향상 효과는 소자 특성 개선에서 많은 응용이 기대된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.6
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• pp.472-480
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• 2009

This paper describes the overmodulative SVPWM technique and harmonics analyses of three phase NPC type three-level inverter to the modulation index. Three phase NPC type three-level inverter adopted SVPWM to extend the linear region to 0.907, moreover, the following voltage compensation using Fourier series was adopted in the region of overmodulation to make it work to six-step level. PD type of multi carrier method is used with the double Fourier series for the analysis of output power harmonics characteristic. Simulation was performed by PSIM, and the harmonics characteristics of 3-level inverter in each region are analyzed. The side band harmonics of carrier frequency are dominant in the linear region, but these harmonic components are decreased as the inveter goes to overmodulation region, and the harmonics due to the fundamental frequency is increased gradually at the same time. The harmonic analyses are verified through the simulation and experimental results under the same condition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.95-95
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• 2013

박막 공정 기술은 반도체 및 디스플레이뿐만 아니라 대부분의 전자소자에 적용되는 매우 중요한 기술이다. 그 중, 마그네트론 스퍼터링 공정은 플라즈마를 이용하여 금속 및 세라믹 등의 벌크 물질을 박막으로 증착 가능한 가장 널리 사용되는 방법 중의 하나이다. 하지만, Fe, Co, Ni 같은 강자성체 재료는 공정이 불가능하며, 스퍼터링 타겟 효율이 40% 이하이고, 제한적인 방전압력 범위 및 전류 상승에 의한 높은 전압 인가 제한이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 시스템은 할로우 음극을 이용한 원거리에서 고밀도 플라즈마를 생성하여 전자석 코일을 통해 자석이 없는 음극으로 이온을 수송시켜 스퍼터링을 일으킨다. 따라서 강자성체 재료의 스퍼터링이 가능하며, 90% 이상의 타겟 사용 효율 구현 및 기존 마그네트론 스퍼터링 대비 고속 증착이 가능하다. 또한, $10^{-4}$ Torr 압력영역에서 방전 및 스퍼터링이 가능하다. 타겟 이온 전류를 타겟 인가 전압과 관계없이 0~4 A까지, 타겟 이온 전류와 상관없이 타겟 인가 전압을 70~1,000 V 이상까지 독립적으로 제어가능하다. 또한 TiN과 같은 질소 반응성 공정에서 반응성 가스인 질소를 40%까지 넣어도 타겟에 수송되는 이온의 양에 영향이 없다. 할로우 음극 방전 전류 40 A에서 발생된 플라즈마의 이온에너지 분포는 55 eV에서 가우시안 분포를 보였으며, 플라즈마 포텐셜인 sheath drop은 74 V 였다. OES를 통한 광학적 진단 결과, 전자석에 의한 이온빔 초점에 따라 플라즈마 이온화율을 1.8배까지 증가시킬 수 있으며, 할로우 음극 방전 전류가 60~100 A로 증가하면서 플라즈마 이온화율을 6배까지 증가 가능하다. 또한, 타겟 이온 전류와 관계없이 타겟 인가 전압을 300~800 V로 증가시킴에 따라 Ar 이온 밀도의 경우 1.4배 증가, Ti 이온 밀도의 경우 2.2배 증가시킬 수 있었으며, TiN의 경우 증착 속도도 16~44 nm/min으로 제어가 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.209-209
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• 1999

현재 magnetron sputter는 반도체, LCD 등을 포함하는 microelectronics 산업에서 박막형성을 위한 주요 장비로 널리 쓰이고 있으며, 소자의 고집적화 및 대형화 추세에 따라 그 이용가치는 더욱 증대되고 있다. 본 연구엣는 TFT-LCD용 Color Filter 제조시 ITO박막형성을 위해 사용하는 magnetron sputter 내부의 플라즈마 분포 및 ion kinetic energy에 대한 해석을 실시하였으며, ITO target의 erosion 형상의 원인을 실험결과와 비교하였다. Magnetron sputtering은 target에 가해지는 bias 전압(DC 혹은 RF)에 의해 target과 shield 혹은 target과 substrate 사이에서 생성될 수 잇는 플라즈마를 target 및 부분에 붙어있는 영구자석을 이용하여 target 근처에 집중시키고, target 표면과 플라즈마 사이의 전위차에 의해 가속된 이온들이 target 표면과 충돌하여 이차 전자방출을 일으킴과 동시에 target 표면에서 sputtering을 일으키고, 이들 sputtered 된 중성의 atom 들이 substrate로 날아가 박막을 형성하는 원리로 작동된다. 이때 target에서 방출되는 이차전자들은 영구자석에 의한 자기장 효과에 의해 target 근처에 갇히게 되어 중성 기체분자들과 이온화반응을 통해 플라즈마를 유지하고 그 밀도를 높혀주는 역할을 담당하게 된다. 즉 낮은 압력 및 bias 전압에서도 플라즈마 밀도를 높일수 있고 sputtering 공정이 가능한 장점을 가지고 있다. Magnetron sputtering 현상에 대한 시뮬레이션은 크게 magnetron discharge와 sputtering에 대한 해석 두가지로 나누어 볼 수 있는데, sputtering 현상 자체를 수치묘사할 수 있는 정량적인 모델은 아직까지 명확하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 magnetron plasma 자체에 대한 수치해석에 주안점을 두고 아울러 bulk plasma 영역에서 target으로 입사하는 이온들의 입사에너지 및 입사각도 등을 Monte Carlo 방법으로 추적하여 sputtering 현상을 유추해보았다. Sputtering 현상을 살펴보기 위해 magnetron sputter 내 플라즈마 밀도, 전자온도, 특히 target 및 substrate를 충돌하는 이온의 입사에너지 및 입사각 분포등을 계산하는데 hybrid 방법으로 시뮬레이션을 하였다. 즉 ion과 bulk electron에 대해서는 fluid 방식으로 접근하고, 이차전자 운동과 그로 인한 반응관계 및 target으로 입사하는 이온의 에너지와 입사각 분포는 Monte-Carlo 방법으로 처리하였다. 정지기장해석의 경우 상용 S/W인 Vector Fields를 사용하였다. 이를 통해 sputter 내 플라즈마 특성, target으로 입사하는 이온에너지 및 각 분포, 이들이 target erosion 형상에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 이들 결과로부터 간단한 sputtering 모델을 사용하여 target으로부터 sputter된 입자들이 substrate에 부착되는 현상을 Monte-Carlo 방법으로 추적하여 성막특성도 살펴보았다.

• 전기의세계
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• v.39 no.12
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• pp.63-67
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• 1990

MOSFET의 드레인 불순물 농도 분포는 hot carrier효과 및 드레인 누설전류 특성에서 중요한 요소가 된다. 특히 MOSFET의 게이트 아래 부분의 수평 농도는 게이트 전압에 의한 누설전류 특성에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다.[1][2]. 보통의 수직농도분포는 SIMS기법, ARS 방법등을 이용하여 측정이 가능하다. 그러나, 수평 불순물 농도분포는 실험적으로 구하는 방법이 없었고 보통 이차원 공정 시뮬레이션(MINIMOS, SUPRA등)을 통하여 산출하였다. 최근 드레인의 수평 불순물 농도분포를 게이트와 드레인 사이의 용량 측정에 의해 구하는 방법이 제시되었다[3]. 이방법에서는 농도가 높은 경우에는 수평접합깊이를 절대적인 값으로 구하지 못하였다. 본 논문에서는 게이트-드레인간 용량 측정에 의해 수평접합깊이를 구하고 그 농도분포를 추출하는 방법을 제시하고, ASR방법에 의해 측정된 수직 불순물 농도분포와 비교하고 검토한다.