초록
본 논문에서는 일반적인 실리콘 기반 n-MOSFET(n-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 절연 산화막 계면에서 방사선으로부터 유발되는 누설전류 경로를 차단하기 위하여 I형 게이트 n-MOSEFT 구조를 제안하였다. I형 게이트 n-MOSFET 구조는 상용 0.18um CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정에서 레이아웃 변형 기법을 이용하여 설계되었으며, ELT(Enclosed Layout Transistor)와 DGA(Dummy Gate-Assisted) n-MOSFET와 같은 레이아웃 변형 기법을 사용한 기존 내방사선 전자소자의 구조적 단점을 개선하였다. 따라서, 기존 구조와 비교하여 반도체 칩 제작에서 회로 설계의 확장성을 확보할 수 있다. 또한, 내방사선 특성 검증을 위하여 TCAD 3D(Technology Computer Aided Design 3-dimension) tool을 사용하여 모델링과 모의실험을 수행하였고, 그 결과 I형 게이트 n-MOSFET 구조의 내방사선 특성을 확인하였다.
In this paper, we proposed a I-gate n-MOSFET (n-type Metal Oxide Semiconductors Field Effect Transistor) structure in order to mitigate a radiation-induced leakage current path in an isolation oxide interface of a silicon-based standard n-MOSFET. The proposed I-gate n-MOSFET structure was designed by using a layout modification technology in the standard 0.18um CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) process, this structure supplements the structural drawbacks of conventional radiation-tolerant electronic device using layout modification technology such as an ELT (Enclosed Layout Transistor) and a DGA (Dummy Gate-Assisted) n-MOSFET. Thus, in comparison with the conventional structures, it can ensure expandability of a circuit design in a semiconductor-chip fabrication. Also for verification of a radiation-tolerant characteristic, we carried out M&S (Modeling and Simulation) using TCAD 3D (Technology Computer Aided Design 3-dimension) tool. As a results, we had confirmed the radiation-tolerant characteristic of the I-gate n-MOSFET structure.