• Title/Summary/Keyword: SiGe-on-SOI

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Memory characteristics of SGOI (Silicon-Germanium-On-Insulator) 1T-DRAM with various Ge mole fractions (Ge 농도에 따른 SGOI (Silicon-Germanium-On-Insulator) 1T-DRAM의 메모리 특성)

  • Oh, Jun-Seok;Kim, Min-Soo;Jung, Jong-Wan;Lee, Young-Hie;Chung, Hong-Bay;Cho, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.99-100
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    • 2009
  • SGOI 1T-DRAM cells with various Ge mole fractions were fabricated and compared to the SOI 1T-DRAM cell. SGOI 1T-DRAM cells have a higher leakage current than SOI 1T-DRAM cell at subthreshold region. The leakage current due to crystalline defects and interface states at Si/SiGe increased with Ge mole. This phenomenon causes sensing margin and the retention time of SGOI 1T-DRAMs decreased with increase of Ge mole fraction.

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Electrostatic Discharge (ESD) and Failure Analysis: Models, Methodologies and Mechanisms for CMOS, Silicon On Insulator and Silicon Germanium Technologies

  • Voldman, Steven H.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.3 no.3
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    • pp.153-166
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    • 2003
  • Failure analysis is fundamental to the design and development methodology of electrostatic discharge (ESD) devices and ESD robust circuits. The role of failure analysis (FA) in the models, methodology, band mechanisms evaluation for improving ESD robustness of semiconductor products in CMOS, silicon-on-insulator (SOI) and silicon germanium (SiGe) technologies will be reviewed.

Characteristics of capacitorless 1T-DRAM on SGOI substrate with thermal annealing process

  • Jeong, Seung-Min;Kim, Min-Su;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.202-202
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    • 2010
  • 최근 반도체 소자의 미세화에 따라, 단채널 효과에 의한 누설전류 및 소비전력증가 등이 문제가 되고 있다. DRAM의 경우, 캐패시터 영역의 축소문제가 소자집적화를 방해하는 요소로 작용하고 있다. 1T-DRAM은 기존의 DRAM과 달리 캐패시터 영역을 없애고 상부실리콘의 중성영역에 전하를 저장함으로써 소자집적화에 구조적인 이점을 갖는다. 또한 silicon-on-insulator (SOI) 기판을 이용할 경우, 뛰어난 전기적 절연 특성과 기생 정전용량의 감소, 소자의 저전력화를 실현할 수 있다. 본 연구에서는 silicon-germanium-on-insulator (SGOI) 기판을 이용한 1T-DRAM의 열처리온도에 따른 특성 변화를 평가하였다. 기존의 SOI 기판을 이용한 1T-DRAM과 달리, SGOI 기판을 사용할 경우, strained-Si 층과 relaxed-SiGe 층간의 격자상수 차에 의한 캐리어 이동도의 증가효과를 기대할 수 있다. 하지만 열처리 시, SiGe층의 Ge 확산으로 인해 상부실리콘 및 SiGe 층의 두께를 변화시켜, 소자의 특성에 영향을 줄 수 있다. 열처리는 급속 열처리 공정을 통해 $850^{\circ}C$$1000^{\circ}C$로 나누어 30초 동안 N2/O2 분위기에서 진행하였다. 그리고 Programming/Erasing (P/E)에 따라 달라지는 전류의 차를 감지하여 제작된 1T-DRAM의 메모리 특성을 평가하였다.

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Performance of Capacitorless 1T-DRAM Using Strained-Si Channel Effect

  • Jeong, Seung-Min;O, Jun-Seok;Kim, Min-Su;Jeong, Hong-Bae;Lee, Yeong-Hui;Jo, Won-Ju
    • 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.

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Progress in Si crystal and wafer technologies

  • Tsuya, Hideki
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.10 no.1
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    • pp.13-16
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    • 2000
  • Progress in Si crystal and wafer technologies is discussed on single crystal growth, wafer fabrication, epitaxial growth, gettering, 300 mm and SOI. As for bulk crystal growth, the mechanism of grown-in defects (voids) formation, the succes of grown-in defect free crystal growth technology and nitrogen doped crystal are shown. New wafer fabrication technologies such as both-side mirror polishing and etchingless process have been developed. The epitaxial growth of SiGe/Si heterostructure for high speed bipolar device is treated. Gettering technology under low temperature process such as RTP is important, and also it is shown that IG effect for Ni could be predicted using computer simulation of precipitate density and size. The development of 300 mm wafer and SOI has made progress steadily.

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A 32 nm NPN SOI HBT with Programmable Power Gain and 839 GHzV ftBVCEO Product

  • Misra, Prasanna Kumar;Qureshi, S.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.14 no.6
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    • pp.712-717
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    • 2014
  • The performance of npn SiGe HBT on thin film SOI is investigated at 32 nm technology node by applying body bias. An n-well is created underneath thin BOX to isolate the body biased SOI HBT from SOI CMOS. The results show that the HBT voltage gain and power gain can be programmed by applying body bias to the n-well. This HBT can be used in variable gain amplifiers that are widely used in the receiver chain of RF systems. The HBT is compatible with 32 nm FDSOI technology having 10 nm film thickness and 30 nm BOX thickness. As the breakdown voltage increases by applying the body bias, the SOI HBT with 3 V $V_{CE}$ has very high $f_tBV_{CEO}$ product (839 GHzV). The self heating performance of the proposed SOI HBT is studied. The high voltage gain and power gain (60 dB) of this HBT will be useful in designing analog/RF systems which cannot be achieved using 32 nm SOI CMOS (usually voltage gain is in the range of 10-20 dB).

Novel Devices for Sub-100 nm CMOS Technology

  • Lee, Jong-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2000.04b
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    • pp.180-183
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    • 2000
  • Beginning with a brief introduction on near 100 nm or below CMOS devices, this paper addresses novel devices for future sub-100 nm CMOS. First, key issues such as gate materials, gate dielectric, source/drain, and channel in Si bulk CMOS devices are considered. CMOS devices with different channel doping and structure are introduced by explaining a figure of merit. Finally, novel device structures such as SOI, SiGe, and double-gate devices will be discussed for possible candidates for sub-100 nm CMOS.

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