• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.627-633
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• 2015

본 논문에서는 고속 PMIC(Power Management Integrated Circuit) 회로를 위한 저전압 입력 보호기능을 가지는 모바일용 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 설계하였다. 설계된 LDO 레귤레이터는 밴드갭 기준전압회로, 오차 증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어진다. LDO 레귤레이터는 3.3 V 전원전압으로부터 2.5 V 출력을 갖도록 설계되었으며, 저전압 입력보호 기능을 하는 UVLO 회로는 전원부와 파워 트랜지스터 사이에 삽입된다. 또한 UVLO는 3.3 V 구동전압에서, 하강시 1.2 V 에서 LDO 레귤레이터 동작을 멈추게 하고, 구동전압 상승 시 2.5 V 에서 LDO 레귤레이터가 정상 동작한다. $0.35{\mu}m$ 5 V 저전압 CMOS 공정을 사용하여 모의실험 한 결과, 설계한 LDO 레귤레이터는 0.713 mV/V의 라인레귤레이션을 가지고, 부하전류가 0 mA에서 40 mA로 변할 때 $8.35{\mu}V/mA$의 로드레귤레이션을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제45권5호
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• pp.910-921
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• 2023

In this study, we designed a 6T-SRAM cell using 16-nm CMOS process and analyzed the performance in terms of read-speed latency. The temperaturedependent Cu and multilayered graphene nanoribbon (MLGNR)-based nanointerconnect materials is used throughout the circuit (primarily bit/bit-bars [red lines] and word lines [write lines]). Here, the read speed analysis is performed with four different chip operating temperatures (150K, 250K, 350K, and 450K) using both Cu and graphene nanoribbon (GNR) nano-interconnects with different interconnect lengths (from 10 ㎛ to 100 ㎛), for reading-0 and reading-1 operations. To execute the reading operation, the CMOS technology, that is, the16-nm PTM-HPC model, and the16-nm interconnect technology, that is, ITRS-13, are used in this application. The complete design is simulated using TSPICE simulation tools (by Mentor Graphics). The read speed latency increases rapidly as interconnect length increases for both Cu and GNR interconnects. However, the Cu interconnect has three to six times more latency than the GNR. In addition, we observe that the reading speed latency for the GNR interconnect is ~10.29 ns for wide temperature variations (150K to 450K), whereas the reading speed latency for the Cu interconnect varies between ~32 ns and 65 ns for the same temperature ranges. The above analysis is useful for the design of next generation, high-speed memories using different nano-interconnect materials.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1074-1080
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• 2020

본 논문은 공정, 전압 및 온도에 둔감하며, 출력전압 상태에 따라 3가지 동작모드가 가능한 디지털 제어 벅 변환기를 제안한다. 기존 디지털 제어 방식의 벅 변환기는 A/D 변환기, 카운터 및 딜레이 라인 회로를 사용하여서 정확한 출력 전압을 제어하였다. 정확한 출력 전압 제어를 위해서는 카운터 및 딜레이 라인 비트 수를 증가시켜서 회로 복잡성 증가 문제점을 지니고 있다. 이러한 회로의 복잡성 문제를 해결하기 위해서 제안된 회로에서는 8비트 및 16 비트 양 방향 쉬프트 레지스터를 사용하고 최대 128비트 해상도까지 듀티비 제어가 가능한 벅 변환기를 제안한다. 제안하는 벅 변환기는 CMOS 180 나노 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 2.7V~3.6V의 입력 전압과 0.9~1.8V의 출력 전압을 생성하고, 리플전압은 30mV, 전력 효율은 최대 92.3%, 과도기 응답속도는 4us이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2007

In this paper, two kinds of initial oxidation methods i.e., SLTO(Slow Low Temperature Oxidation: $700^{\circ}C$) and RTO(Rapid Thermal Oxidation: $850^{\circ}C$) are applied prior to the plasma nitridation for ultra thin oxide of RPNO (Remote Plasma Nitrided Oxide). It is observed that SLTO has superior characteristics to RTO such as lower SS(Sub-threshold Slope) and improved Ion-Ioff characteristics. Low frequency noise characteristics of SLTO also showed better than RTO both in linear and saturation regime. It is shown that flicker noise is dominated by carrier number fluctuation in the channel region. Therefore, SLTO is promising for nano-scale CMOS technology with ultra thin gate oxide.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.440-443
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• 2010

We report a top-down approach based on atomic force microscopy (AFM) local anodic oxidation for the fabrication of the nano-pattern field effect transistors (FETs). AFM anodic oxidation is relatively a simple process in atmosphere at room temperature but it still can result in patterns with a high spatial resolution, and compatibility with conventional silicon CMOS process. In this work, we study nano-pattern FETs for various cross-bar distance value D, from ${\sim}0.5\;{\mu}m$ to $1\;{\mu}m$. We compare the optical characteristics of the patterned FETs and of the reference FETs based on both 2-dimensional simulation and experimental results for the wavelength from 100 nm to 900 nm. The simulated the drain current of the nano-patterned FETs shows significantly higher value incident the reference FETs from ${\sim}1.7\;{\times}\;10^{-6}A$ to ${\sim}2.3\;{\times}\;10^{-6}A$ in the infrared range. The fabricated surface texturing of photo-transistors may be applied for high-efficiency photovoltaic devices.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권1호
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• pp.41-44
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• 2004

The trend of decreasing the minimal structure sizes in microelectronics is still being continued. Therefore in its roadmap the Semiconductor Industries Association predicts a printed minimum MOS-transistor channel length of 10 nm for the year 2018. Although the resolution of optical lithography still dramatically increases, there are known and proved solutions for structure sizes significantly below 50 nm up to now. In this work a new method for the fabrication of extremely small MOS-transistors with a channel length and width below 50 nm with low demands to the used lithography will be explained. It's a further development of our deposition and etchback technique which was used in earlier research to produce transistors with very small channel lengths down to 30 nm, with a scaling of the transistor's width. The used technique is proved in a first charge of MOS-transistors with a channel area of W=200 nm and L=80 nm. The full CMOS compatible technique is easily transferable to almost any other technology line and results in an excellent homogeneity and reproducibility of the generated structure size. The electrical characteristics of such small transistor will be analyzed and the ultimate limits of the technique will be discussed.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.22.1-22.1
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• 2009

차세대 CMOS 공정에서 유전상수가 높은 게이트 절연막과 함께 게이트 전극이 관심을 끌고 있다. 게이트 전극은 전도도가 높아야 하고 p-MOS, n-MOS에 맞는 일함수를 가져야 하며 열적 특성이 안정해야 한다. 탄탈룸 계열 탄화물이나 질화물은 게이트 전극으로 관심을 끌고 있는 물질이며 이를 원자층 화학증착법으로 박막화 하는 공정이 관심을 끌고 있다. 원자층 화학공정에서는 전구체의 역할이 중요하며 이의 기상반응 메카니즘, 표면 반응 메카니즘을 제대로 이해해야 한다. 본 연구에서는 TBTDET (tert-butylimido tris-diethylamido tantalum) 전구체의 반응 메커니즘을 FTIR(Fourier Transform Infrared)을 이용해 진단하였다. 또한 수소, 암모니아, 메탄을 이용한 열화학 원자층 증착, 플라즈마 원자층 증착 공정을 수행하여 박막을 얻고 이들의 특성을 평가하였다. 각 공정에 따라 반응 메커니즘이 달라지고 박막의 조성이 달라지며 또한 박막의 물성도 달라진다. 특히 박막에 형성되는 TaC, TaN, Ta3N5, Ta2O5 (증착 후 산소의 유입에 의해 형성됨) 등의 조성이 공정에 따라 달라지며 박막의 물성도 달라진다. 반응메카니즘의 연구를 통해 각 공정에서 어떠한 조성의 박막이 얻어지는 지를 규명하였고 박막의 밀도에 따라 산소유입량이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.21-27
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• 2008

본 논문에서는 CMOS $0.18-{\mu}m$ 공정을 이용한 16:1 바이너리-트리 멀티플렉서(MUX)를 기술한다. 본 MUX는 넓은 동작속도 범위와 공정-온도 변화에서도 둔감하게 동작할 수 있도록 여러 딜레이 보상 기법들을 적용하였다. 제안하는 MUX는 넓은 동작속도 범위와 공정-온도 변화에서도 셋업 마진과 홀드 마진이 최적 값인 0.5UI를 약 0.05UI의 표준편차 내에서 유지할 수 있음을 모의실험을 통하여 확인하였다. 이러한 결과는 CMOS 로직 회로의 특성이 민감하게 변화함에도 불구하고 제안된 딜레이 보상 기법이 효과적으로 적용되었으며, 따라서 회로의 신뢰성이 매우 향상되었음을 나타낸다. 본 MUX는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며, 테스트 보드로 검증되었다. 전원 전압이 1.8-V인 환경에서, MUX의 최대 data-rate과 면적은 각각 1.65-Gb/s와 0.858 $mm^2$이고, 24.12 mW의 전력을 소모하며, 출력 eye opening은 1.65-Gb/s의 동작 환경에서 272.53 mV, 266.55 ps으로 측정되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.327-330
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• 2004

It is shown that the hot carrier degradation due to enhanced hot holes trapping dominates PMOSFETs lifetime both in thin and thick devices. Moreover, it is found that in 0.13 ${\mu}m$ CMOSFET the PMOS lifetime under CHC (Channel Hot Carrier) stress is lower than the NMOSFET lifetime under DAHC (Drain Avalanche Hot Carrier) stress. Therefore. the interface trap generation due to enhanced hot hole injection will become a dominant degradation factor. In case of thick MOSFET, the degradation by hot carrier is confirmed using charge pumping current method and highly necessary to enhance overall device lifetime or circuit lifetime in upcoming nano-scale CMOS technology.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권3호
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• pp.252-258
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• 2013

In this paper, a thermally stable nickel silicide technology using the co-sputtering of nickel and titanium atoms capped with TiN layer is proposed for nano-scale metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) applications. The effects of the incorporation of titanium ingredient in the co-sputtered Ni layer are characterized as a function of Ti sputtering power. The difference between the one-step rapid thermal process (RTP) and two-step RTP for the silicidation process has also been studied. It is shown that a certain proportion of titanium incorporation with two-step RTP has the best thermal stability for this structure.