• 제목/요약/키워드: Recess channel

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고성능 저전압 모바일향 90nm DRAM을 위한 비대칭 채널구조를 갖는 Recess Channel Array Transistor의 제작 및 특성 (A study of Recess Channel Array Transistor with asymmetry channel for high performance and low voltage Mobile 90nm DRAMs)

  • 김상범;이진우;박양근;신수호;이은철;이동준;배동일;이상현;노병혁;정태영;김길호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.163-166
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    • 2004
  • 모바일향 90nm DRAM을 개발하기 위하여 비대칭 채널 구조를 갖는 Recess Channel Array Transistor (RCAT)로 cell transistor를 구현하였다. DRAM cell transistor에서 junction leakage current 증가는 DRAM retention time 열화에 심각한 영향을 미치는 요인으로 알려져 있으며, DRAM의 minimum feature size가 점점 감소함에 따라 short channel effect의 영향으로 junction leakage current는 더욱 더 증가하게 된다. 본 실험에서는 short channel effect의 영향에 의한 junction leakage current를 감소시키기 위하여 Recess Channel Array Transistor를 도입하였고, cell transistor의 채널 영역을 비대칭으로 형성하여 data retention time을 증가시켰다. 비대칭 채널 구조을 이용하여 Recess Channel Array Transistor를 구현한 결과, sub-threshold 특성과 문턱전압, Body effect, 그리고, GIDL 특성에는 큰 유의차가 보이지 않았고, I-V특성인 드레인 포화전류(IDS)는 대칭 채널 구조인 transistor 대비 24.8% 정도 증가하였다. 그리고, data retention time은 2배 정도 증가하였다. 본 실험에서 얻은 결과는 향후 저전압 DRAM 개발과 응용에 상당한 기여를 할 것으로 기대된다.

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STI 채널 모서리에서 발생하는 MOSFET의 험프 특성 (The MOSFET Hump Characteristics Occurring at STI Channel Edge)

  • 김현호;이천희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.23-30
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    • 2002
  • An STI(Shallow Trench Isolation) by using a CMP(Chemical Mechanical Polishing) process has been one of the key issues in the device isolation[1] In this paper we fabricated N, P-MOSFEET tall analyse hump characteristics in various rounding oxdation thickness(ex : Skip, 500, 800, 1000$\AA$). As a result we found that hump occurred at STI channel edge region by field oxide recess. and boron segregation(early turn on due to boron segregatiorn at channel edge). Therefore we improved that hump occurrence by increased oxidation thickness, and control field oxide recess( 20nm), wet oxidation etch time(19HF,30sec), STI nitride wet cleaning time(99HF, 60sec+P 90min) and fate pre-oxidation cleaning time (U10min+19HF, 60sec) to prevent hump occurring at STI channel edge.

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InP 식각정지층을 갖는 MHEMT 소자의 InGaAs/InP 복합 채널 항복 특성 시뮬레이션 (Simulation Study on the Breakdown Characteristics of InGaAs/InP Composite Channel MHEMTs with an InP-Etchstop Layer)

  • 손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.21-25
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    • 2013
  • This paper is for enhancing the breakdown voltage of MHEMTs with an InP-etchstop layer. The fully removed recess structure in the drain side of MHEMT shows that the breakdown voltage enhances from 2 V to 4 V in the previous work. This is because the surface effect at the drain side decreases the channel current and the impact ionization in the channel at high drain voltage. In order to increase the breakdown voltage at the same asymmetric gate-recess structure, the InGaAs channel structure is replaced with the InGaAs/InP composite channel in the simulation. The simulation results with InGaAs/InP channel show that the breakdown voltage increases to 6V in the MHEMT as the current decreases. In this paper, the simulation results for the InGaAs/InP channel are shown and analyzed for the InGaAs/InP composite channel in the MHEMT.

벌크 실리콘 기판을 이용한 삼차원 선택적 산화 방식의 핀 채널 MOSFET (Three-Dimensional Selective Oxidation Fin Channel MOSFET Based on Bulk Silicon Wafer)

  • 조영균;남재원
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.159-165
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    • 2021
  • 본 삼차원 선택적 산화를 이용하여 20 nm 수준의 핀 폭과 점진적으로 증가된 소스/드레인 확장 영역을 갖는 핀 채널을 벌크 실리콘 기판에 제작하였다. 제안된 기법을 이용하여 삼차원 소자를 제작하기 위한 공정기법 및 단계를 상세히 설명하였다. 삼차원 소자 시뮬레이션을 통해, 제안된 소자의 주요 특징과 특성을 기존 FinFET 및 벌크 FinFET 소자와 비교하였다. 제안된 삼차원 선택적 산화 방식의 핀 채널 MOSFET는 기존의 소자들과 비교하여 더 큰 구동 전류, 더 높은 선형 트랜스컨덕턴스, 더 낮은 직렬 저항을 가지며, 거의 유사한 수준의 소형화 특성을 보이는 것을 확인하였다.

InP 식각정지층을 갖는 InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자의 항복 전압 개선에 관한 연구 (Simulation Study on the Breakdown Enhancement for InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMTs with an InP-Etchstop Layer)

  • 손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.23-27
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    • 2013
  • This paper is for enhancing the breakdown voltage of MHEMTs with an InP-etchstop layer. Gate-recess structures has been simulated and analyzed for the breakdown of the devices with the InP-etchstop layer. The fully removed recess structure in the drain side of MHEMT shows that the breakdown voltage enhances from 2V to almost 4V and that the saturation current at gate voltage of 0V is reduced from 90mA to 60mA at drain voltage of 2V. This is because the electron-captured negatively fixed charges at the drain-side interface between the InAlAs barrier layer and the $Si_3N_4$ passivation layer deplete the InGaAs channel layer more and thus decreases the electron current passing the channel layer. In the paper, the fully-recessed asymmetric gate-recess structure at the drain side shows the on-breakdown voltage enhancement from 2V to 4V in the MHEMTs.

임베다드 TFT 메모리 적용을 위한 결정화 방법에 따른 전기적 특성평가 (Electrical properties of poly-Si TFT by crystallization method for embedded TFT memory application)

  • 유희욱;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.356-356
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    • 2010
  • In this paper, Poly silicon thin-film transistors (poly-Si TFTs) with employed the SPC (Solid phase crystallization) and ELA (Excimer laser annealing) methods on glass panel substrate are fabricated to investigate the electrical poperies. Poly-Si TFTs have recess-channel structure with formated source/drain regions by LPCVD n+ poly Si in low $650^{\circ}C$ temperature. the ELA-TFT show higher on/off current ratio and subthreshold swing than a-Si and SPC TFT that therefore, these results showed that the ELA-TFT might be beneficial for practical embedded TFT memory device application.

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고항복전압 MHEMT 전력소자 설계 (Simulation Design of MHEMT Power Devices with High Breakdown Voltages)

  • 손명식
    • 한국진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.335-340
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    • 2013
  • 본 논문은 InP 식각정지층을 갖는 MHEMT 소자의 항복전압을 증가시키기 위한 시뮬레이션 설계 논문이다. MHEMT 소자의 게이트 리세스 구조 및 채널 구조를 변경하여 시뮬레이션을 수행하였고 비교 분석하였다. MHEMT 소자의 드레인 측만을 완전히 제거한 비대칭 게이트 리세스 구조인 경우 $I_{dss}$ 전류가 90 mA에서 60 mA로 줄어들지만 항복 전압은 2 V에서 4 V로 증가함을 확인하였다. 이는 $Si_3N_4$ 보호층과 InAlAs 장벽층 사이의 계면에서 형성되는 전자-포획 음의 고정전하로 인해 채널층에서의 전자 공핍이 심화되어 나타나는 현상으로 이는 채널층의 전류를 감소시켜 충돌이온화를 적게 형성시켜 항복전압을 증가시킨다. 또한, 동일한 구조의 비대칭 게이트 리세스 구조에서 채널층을 InGaAs/InP 복합 채널로 바꾸어 설계한 구조에서는 항복전압이 5 V로 증가하였다. 이는 높은 드레인 전압에서 InP 층의 적은 충돌이온화와 이동도로 인해 전류가 더 감소했기 때문이다.

64M DRAM의 Defect 관련 STI(Shallow Trench Isolated) NMOSFET Hump 특성 (Hump Characteristics of 64M DRAM STI(Shallow Trench Isolated) NMOSFETs Due to Defect)

  • 이형주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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    • pp.291-293
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    • 2000
  • In 64M DRAM, sub-1/4m NMOSFETs with STI(Shallow Trench Isolation), anomalous hump phenomenon of subthreshold region, due to capped p-TEOS/SiN interlayer induced defect, is reported. The hump effect was significantly observed as channel length is reduced, which is completely different from previous reports. Channel Boron dopant redistribution due to the defect should be considered to improve hump characteristics besides consideration of STI comer shape and recess.

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Anomalous Subthreshold Characteristics of Shallow Trench-Isolated Submicron NMOSFET with Capped p-TEOS/SiN

  • Lee, Hyung J.
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제3권3호
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    • pp.18-20
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    • 2002
  • In sub-l/4 ${\mu}{\textrm}{m}$ NMOSFET with STI (Shallow Trench Isolation), the anomalous hump phenomenon of subthreshold region, due to capped p-TEOS/SiN induced defect, is reported. The hump effect was significantly observed as channel length is reduced, which is completely different from previous reports. Channel boron dopant redistribution due to the defect should be considered to improve hump characteristics besides considerations of STI comer and recess. 130

짧은 채널 효과의 억제를 위한 ISRC (Inverted-Sidewall Recessed-Channel)구조를 갖는 0.1$\mu\textrm{m}$ nMOSFET의 특성 (Supperession of Short Channel Effects in 0.1$\mu\textrm{m}$ nMOSFETs with ISRC Structure)

  • 류정호;박병국;전국진;이종덕
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권8호
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    • pp.35-40
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    • 1997
  • To suppress the short channel effects in nMOSFET with 0.1.mu.m channel length, we have fabricated and characterized the ISRC n MOSFET with several process condition. When the recess oxide thickness is 100nm and the channel dose for threshold voltge adjustment is 6*10$^{12}$ /c $m^{-2}$ , B $F_{2}$$^{+}$, the maximum transconductance at $V_{DS}$ =2.0V is 455mS/mm and the BIDL is kept within 67mV. By comparing the ISRC n MOSFET with the conventioanl SHDD (shallowly heavily dopped drain) nMOSFET, we verify the suppression of short channel effects ISRC structure.e.

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