• 한국재료학회지
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• 제16권5호
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• pp.308-311
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• 2006

The purpose of this study is to investigate the difference of the wafer nanotopography impact on the oxide-film thickness variation between the STI CMP using ceria slurry and STI CMP using fumed silica slurry. The nanotopography impact on the oxide-film thickness variation after STI CMP using ceria slurry is 2.8 times higher than that after STI CMP using fumed silica slurry. It is attributed that the STI CMP using ceria slurry follows non-Prestonian polishing behavior while that using fumed silica slurry follows Prestonian polishing behavior.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2014

본 논문에서는, 초고집적 CMOS 회로를 위한 얕은 트랜치 격리로 기존의 수직 구조 보다 개선된 성질을 갖는 새로운 구조를 제안하고자 한다. 이를 위해서 제안한 구조는 회자 모양의 얕은 트랜치 격리 구조이다. 특성 분석은 기존 수직 구조와 제안한 구조에 대해서 전자농도 분포, 열전자 스트레스의 산화막 모양, 전위와 전계 플럭스, 열 손상의 유전 전계와 소자에서 전류-전압 특성을 분석 하고자 한다. 물리적 기본 모델들은 TCAD 툴을 이용하며, 집적화 소자들에 있어서 분석 조건은 주위 조건과 전류와 시간의 인가 스트레스 조건이다. 분석 결과, 얕은 트랜치 격리 구조가 소자의 크기가 감소됨에 따라서 수동적인 전기적 기능이었다. 트랜지스터 응용에서 제안한 회자 구조의 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차, 전계, 전자농도 분포가 높게 나타났으며, 활성영역에서 스트레스에 의한 산화막의 영향은 감소되었다. 이 결과 데이터를 바탕으로 소자의 전류-전압 특성 결과 분석도 양호한 특성으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2509-2515
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• 2014

본 논문에서는, 초고집적 CMOS를 위한 얕은 트랜치 격리로 기존의 수직 구조에서 내부 임계전압과 활성 영역의 스트레스 영향을 개선시키고자 한다. 이를 위해서 제안한 구조는 회자 모양의 얕은 트랜치 격리 구조이며, 기존 수직 구조와 제안한 구조에 대해서 전자농도 분포와 게이트 바이어스 대 에너지 밴드 형태, 열전자 스트레스와 열 손상의 유전 강화 전계를 분석 하고자 한다. 물리적 기본 모델들은 TCAD 툴을 이용하며, 집적화 소자들에 있어서 분석 조건은 주위 조건과 스트레스 인가이다. 분석 결과, 얕은 트랜치 격리 구조가 소자의 크기가 감소됨에 따라서 수동적인 전기적 기능이며, 트랜지스터 응용에서 제안한 회자 구조의 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차 전계와 포화 임계 전압이 높게 나타났으며, 활성영역에서 스트레스의 영향은 감소되었다. 이 결과 데이터를 바탕으로 제작한 소자의 결과 분석도 시뮬레이션 결과 데이터와 거의 동일하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.1-7
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• 2002

Deep sub-micron bulk CMOS circuits require gate electrode materials such as metal silicide and titanium silicide for gate oxides. Many authors have conducted research to improve the quality of the sub-micron gate oxide. However, few have reported on the electrical quality and reliability of an ultra-thin gate. In this paper, we will recommend a novel shallow trench isolation structure and a two-step TiS $i_2$ formation process to improve the corner metal oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) for sub-0.1${\mu}{\textrm}{m}$ VLSI devices. Differently from using normal LOCOS technology, deep sub-micron CMOS devices using the novel shallow trench isolation (STI) technology have unique "inverse narrow-channel effects" when the channel width of the device is scaled down. The titanium silicide process has problems because fluorine contamination caused by the gate sidewall etching inhibits the silicide reaction and accelerates agglomeration. To resolve these Problems, we developed a novel two-step deposited silicide process. The key point of this process is the deposition and subsequent removal of titanium before the titanium silicide process. It was found by using focused ion beam transmission electron microscopy that the STI structure improved the narrow channel effect and reduced the junction leakage current and threshold voltage at the edge of the channel. In terms of transistor characteristics, we also obtained a low gate voltage variation and a low trap density, saturation current, some more to be large transconductance at the channel for sub-0.1${\mu}{\textrm}{m}$ VLSI devices.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권2호
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• pp.102-106
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• 2005

A low dark current CMOS image sensor (CIS) pixel without any process modification is developed. Dark current is mainly generated at the interface region of shallow trench isolation (STI) structure. Proposed pixel reduces the dark current effectively by separating the STI region from the photodiode junction using simple layout modification. Test sensor array that has both proposed and conventional pixels is fabricated using 0.18 m CMOS process and the characteristics of the sensor are measured. The result shows that the dark current of the proposed pixel is 0.93fA/pixel that is two times lower than the conventional design.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.33-36
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• 2001

Chemical mechanical polishing(CMP) process has been widely used to planarize dielectric layers, which can be applied to the integrated circuits for deep sub-micron technology. The rise throughput and the stability in the device fabrication can be obtained by applying of CMP process to STI structure in 0.18$\mu\textrm{m}$ m semiconductor device. The reverse moat process has been added to employ in of each thin films in STI-CMP was not equal, hence the devices must to be effected, that is, the damage was occurred in the device area for the case of excessive CMP process and the nitride film was remained on the device area for the case of insufficient CMP process, and than, these defects affect the device characteristics. Also, we studied the High Selectivity Slurry(HSS) to perform global planarization without reverse moat step.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.64-64
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• 2003

고집적화된 시스템 LSI 반도체 소자 제조 공정에서 소자의 고속화 및 고성능화에 따른 배선층수의 증가와 배선 패턴 미세화에 대한 요구가 갈수록 높아져, 광역평탄화가 가능한 STI CMP(Shallow Trench Isolation Chemical-Mechanical-Polishing)공정의 중요성이 더해가고 있다. 이러한 STI CMP 공정에서 세리아 슬러리에 첨가되는 계면활성제의 농도에 따라 산화막과 질화막 사이의 연마 선택비를 제어하는 것이 필수적 과제로 등장하고 있다. 일반적인 CMP 공정에서 압력 증가에 따른 연마 제거량이 Prestonian 거동을 나타내는 반면, 연마 입자의 크기를 변화시켜 계면활성제의 농도를 달리 하였을 경우, 압력 변화에 따라 Non-Prestonian 거동이 나타나는 것을 고찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 세리아 슬러리 내에 첨가되는 계면활성 제의 농도와 연마입자의 크기를 달리한 후, 압력을 변화시킴으로 나타나는 non-Prestonian 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.54-57
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• 2001

We studied the characteristics of polishing pad, which can apply STI-CMP process for global planarization of multilevel interconnection structure. Also, we investigated the effects of different sets of polishing pad, such as soft and hard pad. As an experimental result, hard pad showed center-fast type, and soft pad showed edge-fast type. Totally, the defect level has shown little difference, however, the counts of scratch was defected less than 2 on JRlll pad. Through the above results, we can select optimum polishing pad, so we can expect the improvements of throughput and devise yield.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제3권1호
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• pp.15-20
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• 2004

Through shallow trench isolation (STI) chemical mechanical polishing (CMP) tests, we investigated the dependence of pad surface temperature on the abrasive and additive concentrations in ceria slurry under varying pressure using blanket film wafers. The pad surface temperature after CMP increased with the abrasive concentration and decreased with the additive concentration in slurries for the constant down pressure. A possible mechanism is that the additive adsorbed on the film surfaces during polishing decreases the friction coefficient, hence the pad surface temperature gets lower with increasing the additive concentration. This difference in temperature was more remarkable for the higher concentration of abrasives. In addition, in-situ measurement of spindle motor was carried out during oxide and nitride polishing. The averaged motor current for oxide film was higher than that for nitride film, meaning the higher friction coefficient.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.211-213
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• 1999

In this paper, we documented the controlling oxide removal amount on the pattern wafer using removal rate and removal thickness of blanket wafer. There was the strong correlation relationship for both(correlation factor:0.7109). So, we could confirm the repeatability as applying for STI CMP process from the obtained linear formular. As the result of repeatability test, the difference of calculated polishing time and actual polishing time was 3.48 seconds based on total 50 lots. If this time is converted into the thickness, it is from 104$\AA$ to 167$\AA$. It is possible to be ignored because it is under the process margin.