• 제목/요약/키워드: Nano gate

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Ruthenium Thin Films Grown by Atomic Layer Deposition

  • Shin, Woong-Chul;Choi, Kyu-Jeong;Jung, Hyun-June;Yoon, Soon-Gil;Kim, Soo-Hyun
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.12-12
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    • 2008
  • Ruthenium is one of the noble metals having good thermal and chemical stability, low resistivity, and relatively high work function(4.71eV). Because of these good physical, chemical, and electrical properties, Ru thin films have been extensively studied for various applications in semiconductor devices such as gate electrode for FET, capacitor electrodes for dynamic random access memories(DRAMs) with high-k dielectrics such as $Ta_2O_5$ and (Ba,Sr)$TiO_3$, and capacitor electrode for ferroelectric random access memories(FRAMs) with Pb(Zr,Ti)$O_3$. Additionally, Ru thin films have been studied for copper(Cu) seed layers for Cu electrochemical plating(ECP) in metallization process because of its good adhesion to and immiscibility with Cu. We investigated Ru thin films by thermal ALD with various deposition parameters such as deposition temperature, oxygen flow rate, and source pulse time. Ru thin films were grown by ALD(Lucida D100, NCD Co.) using RuDi as precursor and $O_2$ gas as a reactant at 200~$350^{\circ}C$.

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Fabrication of SOI FinFET Devices using Arsenic Solid-phase-diffusion

  • Cho, Won-Ju;Koo, Hyun-Mo;Lee, Woo-Hyun;Koo, Sang-Mo;Chung, Hong-Bay
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.394-398
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    • 2007
  • A simple doping method to fabricate a very thin channel body of the nano-scaled n-type fin field-effect-transistor (FinFET) by arsenic solid-Phase-diffusion (SPD) process is presented. Using the As-doped spin-on-glass films and the rapid thermal annealing for shallow junction, the n-type source-drain extensions with a three-dimensional structure of the FinFET devices were doped. The junction properties of arsenic doped regions were investigated by using the $n^+$-p junction diodes which showed excellent electrical characteristics. The n-type FinFET devices with a gate length of 20-100 nm were fabricated by As-SPD and revealed superior device scalability.

Nano-Scale MOSFET 소자의 Contact Resistance에 대한 연구 (A Study on Contact Resistance of the Nano-Scale MOSFET)

  • 이준하;이흥주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.13-15
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    • 2004
  • 고속처리를 위한 나노급의 논리소자의 개발을 위해서는 소스/드레인 영역의 저항을 감소시키는 것이 필수적이다. 반도체소자의 개발 로드맵을 제시하고 있는 ITRS의 보고에 의하면 70㎚급 MOSFET에서는 채널영역의 저항에 대비하여 그 외의 영역이 나타내는 저항성분이 약 15% 이내로 제작되어야 할 것으로 예측하고 있다. 이 기준을 유지하기 위해서는 소스/드레인 영역의 각 전류 흐름에 기인하는 가상적 기생저항에 대한 성분 분리와 이들이 가지는 저항값에 대한 정량적 계산이 이루어져야 한다. 이에 본 논문은 calibration된 TCAD simulation을 통해 나노영역의 Tr.에서 저항성분을 계산, 평가하는 방법을 연구하였다. 특히, 소스/드레인 영역의 실리사이드 접촉 저항성분들을 최소화하여 optimize하기 위한 전략을 제시한다.

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Nano CMOS소자를 위한 Ni-silicide의 Dopant 의존성 분석 (Dependence on Dopant of Ni-silicide for Nano CMOS Device)

  • 배미숙;지희환;이헌진;오순영;윤장근;황빈봉;왕진석;이희덕
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권11호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 본 논문에서는 소스/드레인 및 게이트의 불순물에 따른 실리사이드의 의존성을 면저항과 단면 특성 등의 분석을 통하여 연구하였다. 급속 열처리 후에는 As, P, BF₂, B/sub 11/ 등과 같은 불순물에 대한 먼저항의 차이가 거의 나지 않았다. 하지만 실리사이드 형성 후히 고온 열처리시에 그 특성이 매우 크게 변화하였다. BF₂를 주입한 시편에서의 특성이 가장 좋게 나타난 반면, As를 주입한 실리사이드의 특성이 가장 열화되었다. BF₂를 주입한 시편에서의 실리사이드 특성 향상은 flourine에 의한 니켈의 확산 방지 때문인 것으로 여겨진다. 그러므로 실리사이드의 성능 향상을 위해 Ni의 확산을 방지시키는 것이 매우 필요하다.

A Nano-power Switched-capacitor Voltage Reference Using MOS Body Effect for Applications in Subthreshold LSI

  • Zhang, Hao;Huang, Meng-Shu;Zhang, Yi-Meng;Yoshihara, Tsutomu
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권1호
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    • pp.70-82
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    • 2014
  • A nano-power CMOS voltage reference is proposed in this paper. Through a combination of switched-capacitor technology with the body effect in MOSFETs, the output voltage is defined as the difference between two gate-source voltages using only a single PMOS transistor operated in the subthreshold region, which has low sensitivity to the temperature and supply voltage. A low output, which breaks the threshold restriction, is produced without any subdivision of the components, and flexible trimming capability can be achieved with a composite transistor, such that the chip area is saved. The chip is implemented in $0.18{\mu}m$ standard CMOS technology. Measurements show that the output voltage is approximately 123.3 mV, the temperature coefficient is $17.6ppm/^{\circ}C$, and the line sensitivity is 0.15 %/V. When the supply voltage is 1 V, the supply current is less than 90 nA at room temperature. The area occupation is approximately $0.03mm^2$.

나노채널 MOSFET의 문턱전압분석 (Analysis on the Threshold Voltage of Nano-Channel MOSFET)

  • 정정수;김재홍;고석웅;이종인;정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.109-114
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    • 2002
  • 본 논문에서는 나노규모의 채널길이를 가지는 Si-기반 MOSFET의 문턱전압은 시뮬레이션하여 그 결과를 나타내었다. 180nm의 게이트 길이를 가지는 소자를 기본소자로 하여 정전압 스켈링과 평면 스켈링을 적용하여 소자를 축소하고 시뮬레이션 하였다. 이러한 MOSFET은 LDD(lightly doped drain)구조를 가지고 있으며, 이 구조는 드레인 영역에서의 전계의 크기와 단채널 효과를 줄여준다. 이 영역에서의 고전계현상은 축소에 기인한다. 이러한 소자들의 문턱전압을 조사하고 분석하였다. 이러한 분석은 IC의 응용한계 및 VLSI의 기본자료로 사용될 수 있을 것이다.

어븀-실리사이드를 이용한 쇼트키 장벽 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 (Schottky barrier poly-Si thin film transistor by using erbium-silicided source and drain)

  • 신진욱;구현모;정명호;최철종;정원진;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.75-76
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    • 2007
  • Poly-Si Schottky barrier Thin Film Transistor (SB-TFT) is manufactured with erbium silicided source/drain. High quality poly-Si film was obtained by crystallizing the amorphous Si film with Excimer laser annealing (ELA) method. The fabricated poly-Si SB-TFT devices showed low leakage current and large on/off current ratio. Moreover, the electrical characteristics were considerably improved by 3% $H_2/N_2$ gas annealing, which is attributed to the reduction of trap states at the grain boundaries and interface trap states at gate oxide/poly-si channel.

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삼극형 CNT 전자원에 대한 신뢰성 평가 (The Reliability Evaluation about the Triode-Type CNT Emission Source)

  • 강준태;김대준;정진우;김동일;김지선;이형락;송윤호
    • 한국진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.79-84
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    • 2009
  • 삼극형(triode type) 전자 방출원을 프린팅된 CNT(Carbon Nanotube) 에미터를 이용하여 제작하였다. 후면노광(Back Exposure)방법으로 CNT 에미터의 높이를 균일하게 하고, 나노 Ag를 첨가하여 CNT와 전극 사이의 접착력 및 전기전도성을 높임으로써 고전압, 고전류 구동 시 신뢰성을 확보하였다. 게이트 높이가 에미터 길이에 비해 비교적 높은 매크로 게이트 구조를 사용하여 누설 전류가 적고 안정적인 구동이 가능하였다. 제작된 삼극형 전자 방출원은 DC 전압이 인가된 상태에서 일정시간동안 전계방출 전류를 측정하여 신뢰성을 평가하였다. 가열 배기 에이징(Aging) 과정을 거친 경우 약 12 시간동안 안정적인 전계방출 특성을 보였다. 이 때 게이트 누설전류는 약 10 % 미만이었다.

DC 나노그리드에서 Droop제어를 적용한 80kW급 양방향 하이브리드-SiC 부스트-벅 컨버터 개발 (Development of 80kW Bi-directional Hybrid-SiC Boost-Buck Converter using Droop Control in DC Nano-grid)

  • 김연우;권민호;박성열;김민국;양대기;최세완;오성진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.360-368
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    • 2017
  • This paper proposes the 80-kW high-efficiency bidirectional hybrid SiC boost/buck converter using droop control for DC nano-grid. The proposed converter consists of four 20-kW modules to achieve fault tolerance, ease of thermal management, and reduced component stress. Each module is constructed as a cascaded structure of the two basic bi-directional converters, namely, interleaved boost and buck converters. A six-pack hybrid SiC intelligent power module (IPM) suitable for the proposed cascaded structure is adopted for high-efficiency and compactness. The proposed converter with hybrid switching method reduces the switching loss by minimizing switching of insulated gate bipolar transistor (IGBT). Each module control achieves smooth transfer from buck to boost operation and vice versa, since current controller switchover is not necessary. Furthermore, the proposed parallel control using DC droop with secondary control, enhances the current sharing accuracy while well regulating the DC bus voltage. A 20-kW prototype of the proposed converter has been developed and verified with experiments and indicates a 99.3% maximum efficiency and 98.8% rated efficiency.

나노결정 InGaZnO 산화물 박막트랜지스터와 비결정 InGaZnO 산화물 박막트랜지스터의 소자 신뢰성에 관한 비교 연구 (Comparison of Stability on the Nano-crystalline Embedded InGaZnO and Amorphous InGaZnO Oxide Thin-film Transistors)

  • 신현수;안병두;임유승;김현재
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.473-479
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    • 2011
  • In this paper, we have compared amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin-film transistor (TFT) with the nano-crystalline embedded-IGZO ($N_c$-embedded-IGZO) TFT fabricated by solid-phase crystallization (SPC) technique. The field effect mobility (${\mu}_{FE}$) of $N_c$-embedded-IGZO TFT was 2.37 $cm^2/Vs$ and the subthreshold slope (S-factor) was 0.83 V/decade, which showed lower performance than those of a-IGZO TFT (${\mu}_{FE}$ of a-IGZO was 9.67 $cm^2/Vs$ and S-factor was 0.19 V/decade). This results originated from generation of oxygen vacancies in oxide semiconductor and interface between gate insulator and semiconductor due to high temperature annealing process. However, the threshold voltage shift (${\Delta}V_{TH}$) of $N_c$-embedded-IGZO TFT was 0.5 V, which showed 1 V less shift than that of a-IGZO TFT under constant current stress during $10^5$ s. This was because there were additionally less increase of interface trap charges in Nc-embedded-IGZO TFT than a-IGZO TFT.