• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.749-752
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• 2014

Spacer 유무와 핀 폭, 채널길이에 따른 n채널 MuGFET의 단채널 및 열화 특성을 비교 분석 하였다. 사용된 소자는 핀 수가 10인 Tri-Gate이며 Spacer 유무에 따른 핀 폭이 55nm, 70nm인 4종류이다. 측정한 소자 특성은 DIBL, subthreshold swing, 문턱전압 변화 (이하 단채널 현상)과 소자열화이다. 측정 결과, 단채널 현상은 spacer가 있는 것이 감소하였고, hot carrier degradation은 spacer가 있고 핀 폭이 작은 것이 소자열화가 적었다. 따라서, spacer가 있는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조이며 핀 폭이 작은 설계방식이 단채널 현상 및 열화특성에 더욱 바람직하다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권1호
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• pp.8-22
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• 2014

In the past few decades, CMOS logic technologies and devices have been successfully developed with the steady miniaturization of the feature size. At the sub-30-nm CMOS technology nodes, one of the main hurdles for continuously and successfully scaling down CMOS devices is the parametric failure caused by random variations such as line edge roughness (LER), random dopant fluctuation (RDF), and work-function variation (WFV). The characteristics of each random variation source and its effect on advanced device structures such as multigate and ultra-thin-body devices (vs. conventional planar bulk MOSFET) are discussed in detail. Further, suggested are suppression methods for the LER-, RDF-, and WFV-induced threshold voltage (VTH) variations in advanced CMOS logic technologies including the double-patterning and double-etching (2P2E) technique and in advanced device structures including the fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) MOSFET and FinFET/tri-gate MOSFET at the sub-30-nm nodes. The segmented-channel MOSFET (SegFET) and junctionless transistor (JLT) that can suppress the random variations and the SegFET-/JLT-based static random access memory (SRAM) cell that enhance the read and write margins at a time, though generally with a trade-off between the read and the write margins, are introduced.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.248-248
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• 2010

CMOS 축소화가 32nm node를 넘어서 지속적으로 진행되기 위하여 FinFET, Surround Gate and Tri-Gate와 같은 Fully Depleted 3-Dimensional 소자들이 SCE를 다루기 위해서 많이 제안되어 왔다. 하지만 소자의 축소화를 진행함에 있어서 좁고 균일한 patterning을 형성하는 것과 동시에 낮은 Extension Region과 Contact Region에서의 Series Resistance을 제공하여야 하고 Source/Drain Contact Formation을 확보하여야 한다. 그리고 소자의 축소화가 진행됨으로써 Silicide의 응집현상과 Source/Drain Junction의 누설전류에 대한 허용범위가 점점 엄격해지고 있다. ITRS 2005에 따르면 32nm CMOS에서는 Contact Resistivity가 대략 $2{\times}10-8{\Omega}cm2$이 요구되고 있다. 또한 Three Dimensional 소자에서는 Fin Corner Effect가 Channel Region뿐만 아니라 S/D Region에서도 중대한 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서 제시하는 Novel S/D Contact Formation 기술을 이용하여 Self-Aligned Dual/Single Metal Contact을 이루어Patterning에 대한 문제점 해결과 축소화에 따라 증가하는 Contact Resistivity 문제점을 해결책을 제시하고자 한다. 이를 검증하기3D MOSFET제작하고 본 기술을 적용하고 검증한다. 또한 Normal Doping 구조를 가진3D MOSFET뿐만 아니라 SCE를 해결하기 위해서 대안으로 제시되고 있는 SB-MOSFET을 3D 구조로 제작하고, 이 기술을 적용하여 검증한다. 그리고 Silvaco simulation tool을 이용하여 S/D에 Metal이 Contact을 이루는 구조가 Double type과 Triple type에 따라 Contact Resistivity에 미치는 영향을 미리 확인하였고 이를 실험으로 검증하여 소자의 축소화에 따라 대두되는 문제점들의 해결책을 제시하고자 한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.427-435
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• 2014

Segmented-channel MOSFETs (SegFETs) can achieve both good performance and variation robustness through the use of $HfO_2$ (a high-k material) to create the shallow trench isolation (STI) region and the very shallow trench isolation (VSTI) region in them. SegFETs with both an HTI region and a VSTI region (i.e., the STI region is filled with $HfO_2$, and the VSTI region is filled with $SiO_2$) can meet the device specifications for high-performance (HP) applications, whereas SegFETs with both an STI region and a VHTI region (i.e., the VSTI region is filled with $HfO_2$, and the STI region is filled with $SiO_2$) are best suited to low-standby power applications. AC analysis shows that the total capacitance of the gate ($C_{gg}$) is strongly affected by the materials in the STI and VSTI regions because of the fringing electric-field effect. This implies that the highest $C_{gg}$ value can be obtained in an HTI/VHTI SegFET. Lastly, the three-dimensional TCAD simulation results with three different random variation sources [e.g., line-edge roughness (LER), random dopant fluctuation (RDF), and work-function variation (WFV)] show that there is no significant dependence on the materials used in the STI or VSTI regions, because of the predominance of the WFV.