• 제목/요약/키워드: SOI substrate

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Bulk-Si와 PD-SOI에 형성된 SiGe p-MOSFET의 전기적 특성의 비교 (Comparison of Electrical Characteristics of SiGe pMOSFETs Formed on Bulk-Si and PD-SOI)

  • 최상식;최아람;김재연;양전욱;한태현;조덕호;황용우;심규환
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.491-495
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    • 2007
  • This paper has demonstrated the electrical properties of SiGe pMOSFETs fabricated on both bulk-Si and PD SOI substrates. Two principal merits, the mobility increase in strained-SiGe channel and the parasitic capacitance reduction of SOI isolation, resulted in improvements in device performance. It was observed that the SiGe PD SOI could alleviate the floating body effect, and consequently DIBL was as low as 10 mV/V. The cut-off frequency of device fabricated on PD SOI substrate was roughly doubled in comparison with SiGe bulk: from 6.7 GHz to 11.3 GHz. These experimental result suggests that the SiGe PD SOI pMOSFET is a promising option to drive CMOS to enhance performance with its increased operation frequency for high speed and low noise applications.

트랜치 기법을 이용한 SOI MOSFET의 전기적인 특성에 관한 연구 (A New Structure of SOI MOSFETs Using Trench Mrthod)

  • 박윤식
    • 한국컴퓨터산업교육학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터산업교육학회 2003년도 제4회 종합학술대회 논문집
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    • pp.67-70
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    • 2003
  • In this paper, propose a new structure of MOFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) which is widely application for semiconductor technologies. Eleminate the latch-up effect caused by closed devices when conpose a electronic circuit using proposed devices. In this device have a completely isolation structure, and advantage of leakage current elimination. Each independent devices are isolated by trench-well and oxide layer of SOI substrate. Using trench gate and self aligned techniques reduces parasitic capacitance between gate and source, drain. In this paper, we proposed the new structure of SOI MOSFET which has completely isolation and contains trench gate electrodes and SOI wafers. It is simulated by MEDICI that is device simulator.

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SOI 마이크로머시닝 공정을 이용한 Suspended-type 박막공진기의 제작 및 특성평가 (Fabrication and Characterization of Suspended-type Thin Film Resonator Using SOI-Micromachining Process)

  • 주병권;김현호;이시형;이전국;김수원
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제50권6호
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    • pp.303-306
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    • 2001
  • STFR were fabricated on the floating membrane which was formed by SOI-micromachining process. The floating membranes having a thickness range of $3{\sim}15{\mu}m$ could be simply formed by micromachining the directly-bonded and thinned SOI substrate. The STFR device fabricated on the $15{\mu}m$-thick membrane showed resonance frequency of fr = 1.65 GHz, coupling coefficient of Keff2 = 2.4 %, and series and parallel quality factors of Qs = 91.7 and Qp = 87.7, respectively.

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SDB와 전기화학적 식각정지에 의한 마이크로 시스템용 매몰 공동을 갖는 SOI 구조의 제조 (Fabrication of SOI Structures with Buried Cavities for Microsystems SDB and Electrochemical Etch-stop)

  • 정귀상;강경두;최성규
    • 센서학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.54-59
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    • 2002
  • 본 논문은 Si기판 직접접합기술과 전기화학적 식각정지를 이용하여 마이크로 시스템용 매몰 공동을 갖는 SOI 구조물의 일괄제조에 대한 새로운 공정기술에 관한 것이다. 저비용의 전기화학적 식각정지법으로 SOI의 정확한 두께를 제어하였다. 핸들링 기판 위에서 Si 이방성 습식식각으로 공동을 제조하였다. 산화막을 갖는 두 장의 Si기판을 직접접합한 후, 고온 열처리($1000^{\circ}C$, 60분)를 시행하고 전기화학적 식각정지로 매몰 공동을 갖는 SDB SOI 구조를 박막화하였다. 제조된 SDB SOI 구조물 표면의 거칠기는 래핑과 폴리싱에 의한 기계적인 방법보다도 우수했다. 매몰 공동을 갖는 SDB SOI 구조는 새로운 마이크로 센서와 마이크로 엑츄에이터에 대단히 효과적이며 다양한 응용이 가능한 기판으로 사용될 것이다.

Strained Silicon-on-Insulator (sSOI) 기판으로 제작된 Triple-gate MOSFETs의 단채널 효과와 이동도 특성 (Characteristics of Short channel effect and Mobility in Triple-gate MOSFETs using strained Silicon-on-Insulator (sSOI) substrate)

  • 김재민;;이용현;배영호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.92-92
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    • 2009
  • 본 논문에서는 strained Silicon-on-Insulator (sSOI) 기판에 제작된 triple-gate MOSFETs 의 이동도와 단채널 효과에 대하여 분석 하였다. Strained 실리콘에 제작된 소자는 전류의 방향이 <110> 밤항일 경우 전자의 이동도는 증가하나 정공의 이동도는 오히려 감소하는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위하여 소자에서 전류의 방향이 <110>방향에서 45 도 회전된 <100> 방향으로 흐르게 제작하였다. Strain이 가해지지 않은 기판에 제작된 동일한 구조의 소자와 비교하여 sSOI 에 제작된 소자에서 전자의 이동도는 약 40% 정공의 이동도는 약 50% 증가하였다. 채널 길이가 100 nm 내외로 감소함에 따라 나타나는 drain induced barrier lowering (DIBL) 현상, subthreshold slope (SS)의 증가 현상에서 sSOI에 제작된 소자가 상대적으로 우수한 특성을 보였으며 off-current leakage ($I_{off}$) 특성도 sSOI기판이 더 우수한 특성을 보였다.

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열광학 효과를 이용한 SOI $1\times24$ 비대칭 광스위치 설계 및 제작 (Design and fabrication of SOI $1\times2$ Asymmetric Optical Switch by Thermo-optic Effect)

  • 박종대;서동수;박재만
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권10호
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    • pp.51-56
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    • 2004
  • 광소자의 재료물질로서 특성이 우수하며 열광학계수가 큰 silicon을 기반으로 한 SOI (Silicon-on-insulator)를 사용하여 열광학 1×2 광스위치를 제안, 제작하였다. SOI wafer는 도파로가 형성될 상위 Si 층(n=3.5)과 클래딩 영역이 될 산화막 매립층(n=1.5) 그리고 기판인 Si인 3층으로 이루어진다. BPM(Beam propagation method) 전산모의를 통해 20dB 이상의 누화특성을 갖는 단일모드의 1×2 비대칭 y-분기 광도파로를 형성하고, 열확산 전산모의를 통해 금속열선을 설계 제작하였다. 제작된 광스위치는 약 3.5 watts의 구동 전력에서 20dB 이상의 채널간 누화가 측정되었다.

Study of Capacitorless 1T-DRAM on Strained-Silicon-On-Insulator (sSOI) Substrate Using Impact Ionization and Gate-Induced-Dran-Leakage (GIDL) Programming

  • 정승민;정홍배;이영희;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.285-285
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    • 2011
  • 최근 반도체 소자의 미세화에 따라, 단채널 효과에 의한 누설전류 및 소비전력의 증가 등이 문제되고 있다. 대표적인 휘발성 메모리인 dynammic random access memory (DRAM)의 경우, 소자의 집적화가 진행됨에 따라 저장되는 정보의 양을 유지하기 위해 캐패시터영역의 복잡한 공정을 요구하게 된다. 하나의 캐패시터와 하나의 트랜지스터로 이루어진 기존의 DRAM과 달리, single transistor (1T) DRAM은 silicon-on-insulator (SOI) 기술을 기반으로 하여, 하나의 트랜지스터로 DRAM 동작을 구현한다. 이러한 구조적인 이점 이외에도, 우수한 전기적 절연 특성과 기생 정전용량 및 소비 전력의 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 strained-Si 층을 적용한 strained-Silicon-On-Insulator (sSOI) 기술을 이용하여, 전기적 특성 및 메모리 특성의 향상을 기대 할 수 있다. 본 연구에서는 sSOI 기판위에 1T-DRAM을 구현하였으며, impact ionization과 gate induced-drain-leakage (GIDL) 전류에 의한 메모리 구동 방법을 통해 sSOI 1T-DRAM의 메모리 특성을 평가하였다. 그 결과 strain 효과에 의한 전기적 특성의 향상을 확인하였으며, GIDL 전류를 이용한 메모리 구동 방법을 사용했을 경우 낮은 소비 전력과 개선된 메모리 윈도우를 확인하였다.

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직접 접합에 의한 Al2O3 SOI 구조 제작 (Fabrication of Al2O3 SOI with direct bonding)

  • 공대영;은덕수;배영호;이종현
    • 센서학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.206-210
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    • 2005
  • The SOI structure with buried alumina was fabricated by ALD followed by bonding and etchback process. The interface of alumina and silicon was analyzed by CV measurements and cross section was investigated by SEM analysis. The density of interface state of alumina and silicon was 2.5E11/$cm^{2}$-eV after high temperature annealing for wafer bonding. It was confirmed that the surface silicon layer was completely isolated from substrate by cross section SEM and AES depth profile. The device on this alumina SOI structure would have better thermal properties than that on conventional SOI due to higher thermal conductivity of alumina than that of silicon dioxide.

The Fabrication of Micro-Heaters with Low-Power Consumption Using SOI and Trench Structures

  • 정귀상;홍석우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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    • pp.197-201
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    • 2002
  • This paper presents optimized design, fabrication and thermal characteristics of micro-heaters for thermal MEMS (micro electro mechanical system) applications using SOI and trench structures. The micro-heaters are based on a thermal measurement principle and contains thermal isolation regions of 10 ${\mu}m$-thick Si membranes consisting of oxide-filled trenches in the SOI membrane rim. The micro-heaters were fabricated with Pt-RTD on the same substrate via MgO buff layer between Pt thin-film and $SiO_2$ layer. The thermal characteristics of micro-heater with trench-free SOI membrane structure was $280^{\circ}C$ at input power 0.9 W; in the presence of 10 trenches, it was $580^{\circ}C$ due to reduction of the external thermal loss. Therefore, a micro-heater with trenches in SOI membrane rim structure provides a powerful and versatile alternative technology for enhancing the performance of micro-thermal sensors and actuators.

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스트레인드 채널이 무캐패시터 메모리 셀의 메모리 마진에 미치는 영향 (Impact of strained channel on the memory margin of Cap-less memory cell)

  • 이충현;김성제;김태현;오정미;최기령;심태헌;박재근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.153-153
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    • 2009
  • We investigated the dependence of the memory margin of the Cap-less memory cell on the strain of top silicon channel layer and also compared kink effect of strained Cap-less memory cell with the conventional Cap-less memory cell. For comparison of the characteristic of the memory margin of Cap-less memory cell on the strain channel layer, Cap-less transistors were fabricated on fully depleted strained silicon-on-insulator of 0.73-% tensile strain and conventional silicon-on-insulator substrate. The thickness of channel layer was fabricated as 40 nm to obtain optimal memory margin. We obtained the enhancement of 2.12 times in the memory margin of Cap-less memory cell on strained-silicon-on-insulator substrate, compared with a conventional SOI substrate. In particular, much higher D1 current of Cap-less memory cell was observed, resulted from a higher drain conductance of 2.65 times at the kink region, induced by the 1.7 times higher electron mobility in the strain channel than the conventional Cap-less memory cell at the effective field of 0.3MV/cm. Enhancement of memory margin supports the strained Cap-less memory cell can be promising substrate structures to improve the characteristics of Cap-less memory cell.

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