DOI QR코드

DOI QR Code

Dynamic Characteristics of Metal-induced Unilaterally Crystallized Polycrystalline Silicon Thin-film Transistor Devices and Circuits Fabricated with Precrystallization

선결정화법을 이용한 금속 유도 일측면 결정화에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 및 회로의 전기적 특성 개선 효과

  • Hwang, Wook-Jung (Advanced Technology Center for Information Electronic Materials and Components, National Nanofab Center) ;
  • Kang, Il-Suk (Advanced Technology Center for Information Electronic Materials and Components, National Nanofab Center) ;
  • Kim, Young-Su (National Nanofab Center) ;
  • Yang, Jun-Mo (Advanced Technology Center for Information Electronic Materials and Components, National Nanofab Center) ;
  • Ahn, Chi-Won (Advanced Technology Center for Information Electronic Materials and Components, National Nanofab Center) ;
  • Hong, Soon-Ku (Department of Materials Science and Engineering, Chungnam National University)
  • 황욱중 (나노종합팹센터 정보전자부품소재기술혁신센터) ;
  • 강일석 (나노종합팹센터 정보전자부품소재기술혁신센터) ;
  • 김영수 (나노종합팹센터) ;
  • 양준모 (나노종합팹센터 정보전자부품소재기술혁신센터) ;
  • 안치원 (나노종합팹센터 정보전자부품소재기술혁신센터) ;
  • 홍순구 (충남대학교 재료공학과)
  • Published : 2008.09.30

Abstract

The phase transformation in a film influences its surrounding. Effects of the precrystallization method, which removes influences on gate oxide caused by lateral crystallization, in metal-induced unilaterally crystallized polycrystalline silicon thin-film transistor devices and circuits were studied. Device by the method was shown to have a higher current drive, compared with conventional postcrystallized device. Moreover, we studied DC bias-induced changes in the performance of ring oscillator. PMOS inverters fabricated using precrystallized silicon films have very high dynamic and stable performance, compared with inverters fabricated using postcrystallized silicon films.

적층 박막 내에서의 상변화는 주변 층에 영향을 준다. 결정화가 게이트 절연층에 주는 영향이 제거된 선결정화법(precrystallization)이 금속 유도 일측면 결정화(metal-induced unilateral crystallization)에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 및 회로의 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이 방법으로 만들어진 소자는 일반적인 후 결정화(postcrystallization) 소자에 비하여 높은 전류 구동력을 보였다. 여기에 본 연구는 DC bias에 의한 ring oscillator의 특성 변화를 연구하였다. 선결정화된 실리콘 박막을 이용하여 제작한 PMOS inverter는 후결정화된 실리콘 박막을 이용하여 제작한 inverter에 비하여 매우 동적(dynamic)이고도 안정적인 특성을 보였다.

Keywords

References

  1. R. B. Iverson and R. Reif, J. Appl. Phys. 62, 1675 (1987) https://doi.org/10.1063/1.339591
  2. K. H. Kim, S. J. Park, K. S. Cho, W. S. Sohn, and J. Jang, SID Tech. Dig., 150 (2002)
  3. Z. Meng, M. Wang,and M. Wong, IEEE Trans. Electron Devices 47, 404 (2000) https://doi.org/10.1109/16.822287
  4. N. -K. Song, M. -S. Kim, S. -H. Han, Y. -S. Kim, and S. -K. Joo, J. Electrochem. Soc. 154, H370 (2007) https://doi.org/10.1149/1.2711081
  5. T. H. Kim, H. I. Kwon, J. D. Lee, and B. G. Park, Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. 2001, 240 (2001)
  6. T. P. Leevard Pedersen, J. Kalb, W. K. Njoroge, D. Wamwangi, M. Wuttig, and F. Spaepen, Appl. Phys. Lett. 79, 3597 (2001) https://doi.org/10.1063/1.1415419
  7. A. Oishi, O. Fujii, T. Yokoyama, K. Ota, T. Sanuki, H. Inokuma, K. Eda, T. Idaka, H. Miyajima, S. Iwasa, H. Yamasaki, K. Oouchi, K. Matsuo, H. Nagano, T. Komoda, Y. Okayama, T. Matsumoto, K. Fukasaku, T. Shimizu, K. Miyano, T. Suzuki, K. Yahashi, A. Horiuchi, Y. Takegawa, K. Saki, S. Mori, K. Ohno, I. Mizushima, M. Saito, M. Iwai, S. Yamada, N. Nagashima, and F. Matsuoka, IEDM Tech. Digest, 239 (2005)
  8. I. -S. Kang, S. -H. Han, and S. -K. Joo, Appl. Phys. Lett. 91, 092112 (2007) https://doi.org/10.1063/1.2778360
  9. S. Docking and M. Sachdev, IEEE J. Solid-State Circ. 39, 533 (2004) https://doi.org/10.1109/JSSC.2003.822778
  10. J. H. Lee, M. Y. Shin, K. C. Moon, and M. K. Han, Phys. Scripta. T114, 199 (2004) https://doi.org/10.1088/0031-8949/2004/T114/050