An Analysis on the Simulation Modeling for Latch-Up Minimization by High Energy Implantation of Advanced CMOS Devices

차세대 CMOS구조에서 고에너지 이온주입에 의한 래치업 최소화를 위한 모델 해석

We designed the optimal device parameters of the retrograde well and the gettering layer(buried layer) using the high energy ion implantation for the next generation of CMOS struoture and proposed two models and simulated these models with Athena and Atlas, Silvaco Co. We obtained trigger currents which is more than 600 ${\mu}A/{\mu}m$ when the structure has been combined the gettering layer and the retrograde well. And the second model(twin retrograde well) was obtained that holdingcurrents were over 2500${\mu}A/{\mu}m$. As results, the more heavier dose, the more improved the latch-up immunity. The n'-p' spacing was fixed a 2${\mu}m$ in both models.

차세대 CMOS용 구조에서 래치업 특성을 최소화하는 고에너지 이온주입을 이용한 retrograde well과 게더링(매몰층)의 최적 공정 설계 변수 값들을 구했다. 본 논문에서는 두 가지의 모의 모델 구조를 제안하고, Silvaco사의 Athena와 Atlas 툴에 의한 모의실험 결과를 비교 분석하였다. 첫 번째 모델은 게더링층과 retrograde well,을 조합한 구조이며 트리거전류가 600 ${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었고, 두 번째 모델은 twin retrograde well을 이용하여 유지전류가 2500${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었다. 모의실험결과 두 모델 모두 도즈량이 많을수록 패치업 면역 특성이 좋아짐을 보았다. 모의실험 조건에서 두 모델 모두 n'-p' 간격은 2${\mu}m$로 고정하였다.