• Electrical & Electronic Materials
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• v.12 no.9
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• pp.57-63
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• 1999

SOI 구조의 MOSFET은 제조공정이 상대적으로 간단하며 CMOS 래치 업 현상이 일어나지 않고, soft error에 의한 회로의 오동작 가능성이 매우 낮은 이외에도 낮은 기생 정전용량 및 누설전류 특성을 가지므로 0.1 미크론 이하의 소자를 제작하는데 적합하여 저전압, 초고속 VLSI 설계에 적합한 소자로 각광받고 있다. 본고에서는 새로운 구조의 SOI MOSFET 구조들의 특성과 장, 단점을 검토하고 나아가 BJT(Bipolar Junction Transistor) 및 기타 소자들을 SOI 구조로 제작한 결과에 대해 간단히 검토함으로써 1999년 현재 SOI 기술의 현황을 소개하고자 한다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.1 no.2
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• pp.131-145
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• 1992

This paper has been described a process technology for the fabrication of Si-on-insulator(SOI) transducers and circuits. The technology utilizes Si-wafer direct bonding(SDB) and mechanical-chemical(M-C) local polishing to create a SOI structure with a high-qualify, uniformly thin layer of single-crystal Si. The electrical and piezoresistive properties of the resultant thin SOI films have been investigated by SOI MOSFET's and cantilever beams, and confirmed comparable to those of bulk Si. Two kinds of pressure transducers using a SOI structure have been proposed. The shifts in sensitivity and offset voltage of the implemented pressure transducers using interfacial $SiO_{2}$ films as the dielectrical isolation layer of piezoresistors were less than -0.2% and +0.15%, respectively, in the temperature range from $-20^{\circ}C$ to $+350^{\circ}C$. In the case of pressure transducers using interfacial $SiO_{2}$ films as an etch-stop layer during the fabrication of thin Si membranes, the pressure sensitivity variation can be controlled to within a standard deviation of ${\pm}2.3%$ from wafer to wafer. From these results, the developed SDB process and the resultant SOI films will offer significant advantages in the fabrication of integrated microtransducers and circuits.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.1
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• pp.54-59
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• 2002

This paper describes a new process technique for batch process of SOI(Si-on-Insulator) structures with buried cavities for MEMS(Micro Electro Mechanical System) applications by SDB(Si-wafer Direct Bonding) technology and electrochemical etch-stop. A low-cost electrochemical etch-stop method is used to control accurately the thickness of SOI. The cavities were made on the upper handling wafer by Si anisotropic etching. Two wafers are bonded with an intermediate insulating oxide layer. After high-temperature annealing($1000^{\circ}C$, 60 min), the SDB SOI structure with buried cavities was thinned by electrochemical etch-stop. The surface of the fabricated SDB SOI structure have more roughness that of lapping and polishing by mechanical method. This SDB SOI structure with buried cavities will provide a powerful and versatile substrate for novel microsensors arid microactuators.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.3 no.1
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• pp.5-11
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• 1994

This paper describes the characteristics of a piezoresistive pressure sensor fabricated on a SOI (Si-on-insulator) structure, in which the SOI structures of Si/$SiO_{2}$/Si and Si/$Al_{2}O_{3}$/Si were formed by SDB (Si-wafer direct bonding) technology and hetero-epitaxial growth, respectively. The SOI pressure sensors using the insulator of a SOI structure as the dielectrical isolation layer of piezoresistors, were operated at higher temperatures up to $300^{\circ}C$. In the case of pressure sensors using the insulator of a SOI structure as an etch-stop layer during the formation of thin Si diaphragms, the pressure sensitivity variation of the SOI pressure sensors was controlled to within a standard deviation of ${\pm}2.3%$ over 200 devices. Moreover, the pressure sensors fabricated on the double SOI ($Si/Al_{2}O_{3}/Si/SiO_{2}/Si$) structures formed by combining SDB technology with epitaxial growth also showed very excellent characteristics with high-temperature operation and high-resolution.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.10
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• pp.64-69
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• 2015

Self-heating effects of bulk and SOI FinFETs on device structure are examined with TCAD simulation. The degradation of drive current in SOI FinFET is severer than that of bulk one in steady-state condition as expected. However, it is shown that the dynamic self-heating effects of SOI FinFETs are comparable to those of bulk FinFETs for high speed logic operation, especially in realistic device structure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.216-216
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• 2010

Floating gate를 이용한 플래시 메모리와 달리 질화막을 트랩 저장층으로 이용한 silicon-oxide-silicon nitride-oxide silicon (SONOS) 구조의 플래시 메모리 소자는 동작 전압이 낮고, 공정과정이 간단하며 비례 축소가 용이하여 고집적화하는데 유리하다. 그러나 SONOS 구조의 플래시 메모리소자는 비례 축소함에 따라 단 채널 효과와 펀치스루 현상이 커지는 문제점이 있다. 비례축소 할 때 발생하는 문제점을 해결하기 위해 플래시 메모리 소자를 FinFET과 같이 구조를 변화하는 연구는 활발히 진행되고 있으나, 플래시 메모리 소자를 제작하는 기판의 변화에 따른 메모리 소자의 전기적 특성 변화에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구에서는 silicon-on insulator (SOI) 기판의 유무에 따른 멀티비트를 구현하기 위한 듀얼 게이트 가진 SONOS 구조를 가진 플래시 메모리 소자의 subthreshold 전압 영역에서의 전기적 특성 변화를 조사 하였다. 게이트 사이의 간격이 감소함에 따라 SOI 기판이 있을 때와 없을 때의 전류-전압 특성을 TCAD Simulation을 사용하여 계산하였다. 전류-전압 특성곡선에서 subthreshold swing을 계산하여 비교하므로 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자에서 SOI 기판을 사용한 메모리 소자가 SOI 기판을 사용하지 않은 메모리 소자보다 단채널효과와 subthreshold swing이 감소하였다. 비례 축소에 따라 SOI 기판을 사용한 메모리 소자에서 단채널 효과와 subthreshold swing이 감소하는 비율이 증가하였다.

• ETRI Journal
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• v.9 no.1
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• pp.146-157
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• 1987

SOI(Silicon-On-Insulator)는 차세대 VLSI 구조로서 최근 중요한 연구개발 대상이 되고 있다. SOI의 제조기술을 크게 recrystallization, ELO, FIPOS 및 SIMOX로 나누고 이들 각 기술에 대한 고찰을 하였다. 향후 전반적인 SOI 제조기술 개발방향은 SOI면적 확장 및 결함 감소를 위한 것이 될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1549-1551
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• 2002

현재 게이트 길이가 100nm 이하의 MOSFET 소자를 구현할 때 가장 대두되는 문제인 short channel effect를 억제하는 방법으로 제안된 소자 중 하나가 double gate (DG) silicon-on-insulator (SOI) MOSFET이다. 그러나 DG SOI MOSFET는 두 게이트간의 align과 threshold voltage control 문제가 있다. 본 논문에서는 DG SOI MOSFET에서 이상적으로 게이트가 align된 구조와 back 게이트가 front 게이트보다 긴 non-align된 구조가 subthreshold 동작 영역에서 impact ionization에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다. 그 결과 게이트가 이상적으로 align된 구조보다 back 게이트가 front 게이트보다 긴 non-align된 구조가 게이트와 드레인이 overlap된 영역에서 impact ionization이 증가하였으며 게이트가 각각 n+ 폴리실리콘과 p+ 폴리실리콘을 가진 소자에서 두 게이트가 같은 work function을 가진 소자보다 높은 impact generation rate을 가짐을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.130-130
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• 2011

최근 반도체 메모리 산업의 발전과 동시에 발생되는 문제들을 극복하기 위한 새로운 기술들이 요구되고 있다. DRAM (dynamic random access memory) 의 경우, 소자의 크기가 수십 나노미터 영역으로 줄어들면서, 단채널 효과에 의한 누설전류와 소비전력의 증가 등이 문제가 되고 있다. 하나의 캐패시터와 하나의 트랜지스터로 구성된 기존의 DRAM은, 소자의 집적화가 진행 되어 가면서 정보저장 능력이 감소하는 것을 개선하기 위해, 복잡한 구조의 캐패시터 영역을 요구한다. 이에 반해 하나의 트랜지스터로 구성되어 있는 1T-DRAM의 경우, 캐패시터 영역이 없는 구조적인 이점과, SOI (silicon-on-insulator) 구조의 기판을 사용함으로써 뛰어난 전기적 절연 특성과 기생 정전용량의 감소, 그리고 기존 CMOS (complementary metal oxide semiconductor) 공정과의 호환성이 장점이다. 또한 새로운 물질 혹은 구조를 적용하여, 개선된 전기적 특성을 통해 1T-DRAM의 메모리 특성을 향상 시킬 수 있다. 본 연구에서는, SOI와 SGOI (silicon-germanium-on-insulator) 및 sSOI (strained-si-on-insulator) 기판을 사용한 MOSFET을 통해, strain 효과에 의한 전기적 특성 및 메모리 특성을 평가 하였다. 그 결과 strained-Si층과 relaxed-SiGe층간의 tensile strain에 의한 캐리어 이동도의 증가를 통해, 개선된 전기적 특성 및 메모리 특성을 확인하였다. 또한 채널층의 결함이 적은 sSOI 기판을 사용한 1T-DRAM에서 가장 뛰어난 특성을 보였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.12
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• pp.48-52
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• 1998

We fabricated the newly proposed nano structure memory with SOI edge channel and a nano dot. The width of the edge channel of this device, which uses the side wall as a channel and has a nano dot on this channel region, was determined by the thickness of the recessed top-silicon layer of SOI wafer. The size of side-wall nano dot was determined by the RIE etch and E-Beam lithography. The I$_{d}$-V$_{d}$, I$_{d}$-V$_{g}$ characteristics of the devices without nano dots and memory characteristics of the devices with nano dots were obtained, where the voltage scan was done between -20 V and 14 V and the threshold voltage shift was about 1 V.t 1 V.