본 연구는 비정질실리콘 박막트랜지스터를 비휘발성 메모리소자로 제작함으로써 스위칭 소자로 사용되는 박막 트랜지스터(TFT)의 응용범위를 확대시키고, 비정질 실리콘 사용에 따라 대면적화에 적합하고 아울러 값싼 기판을 사용할 수 있게 한 비정질 실리콘 비휘발성 메모리소자에 관한 것이다. 이와 같은 본 연구는 유리기판과 그 유리기판위에 증착시켜 패터닝한 게이트, 그 게이트를 덮어씌운 제1 절연층, 그 제1 절연층위에 증착시켜 패터닝한 플로우팅 게이트와 그 플로우팅 게이트를 덮어씌운 제2 절연층, 그 제2 절연층위에 비정질실리콘을 증착시킨 액티브층과 그 액티브층위에 n+ 비정질실리콘을 증착시켜 패터닝한 소오스/드레인층 그리고 소오스/드레인층 위에 증착시킨 소오스/드레인층 전극으로 비정질실리콘 박막트랜지스터 비휘발성 메모리소자를 구성한다.
유기 박막트랜지스터 (OTFT)를 제작하기 위하여 게이트 절연막으로서 PVP 계통의 유기막을 갖는 MIM(metal-insulator-metal)구조의 유기 절연층 소자를 제작하였다. 유기 절연층의 형은 ITO/Glass 기판위에 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)를 용질로, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하여 co-polymer PVP를 제조하였다. 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 cross-linked PVP 절연막을 합성하였다. 유기 절연층의 전기적 특성은 co-polymer PVP 소자에 비해 cross-link 방식으로 제조된 소자에서 약 300 pA의 낮은 누설전류와 상대적으로 낮은 잡음전류의 특성을 나타내었다. 또한 cross-linked PVP 절연막에서 보다 양호한 표면형상 (거칠기)이 관찰되었으며 정전용량 값은 약 0.11${\~}$0.18 nF의 값을 나타내었다.
Na, Kyoung Il;Won, Jongil;Koo, Jin-Gun;Kim, Sang Gi;Kim, Jongdae;Yang, Yil Suk;Lee, Jin Ho
ETRI Journal
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제35권3호
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pp.425-430
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2013
In this paper, we propose a triple-gate trench power MOSFET (TGRMOS) that is made through a modified RESURF stepped oxide (RSO) process, that is, the nitride_RSO process. The electrical characteristics of TGRMOSs, such as the blocking voltage ($BV_{DS}$) and on-state current ($I_{D,MAX}$), are strongly dependent on the gate configuration and its bias condition. In the nitride_RSO process, the thick single insulation layer ($SiO_2$) of a conventional RSO power MOSFET is changed to a multilayered insulator ($SiO_2/SiN_x/TEOS$). The inserted $SiN_x$ layer can create the selective etching of the TEOS layer between the gate oxide and poly-Si layers. After additional oxidation and the poly-Si filling processes, the gates are automatically separated into three parts. Moreover, to confirm the variation in the electrical properties of TGRMOSs, such as $BV_{DS}$ and $I_{D,MAX}$, simulation studies are performed on the function of the gate configurations and their bias conditions. $BV_{DS}$ and $I_{D,MAX}$ are controlled from 87 V to 152 V and from 0.14 mA to 0.24 mA at a 15-V gate voltage. This $I_{D,MAX}$ variation indicates the specific on-resistance modulation.
Various fluoride films were investigated for a gate insulator of thin film transistor application. Conventional oxide containing materials like $SiO_2\;Ta_2O_5\; and \; Al_2O_3$ exhibited high interface states which lead to an increased threshold voltage and poor stability of TFT. In this paper, we investigated gate insulators using a binary matrix system of fluoride such as $CaF_2,\; SrF_2\; MgF_2,\; and\; BaF_2$. These materials exhibited an improvement in lattice mismatch, interface state and electrical stability. MIM and MIS devices were employed for an electrical characterization and structural property examination. Among the various fluoride materials, $CaF_2$ film showed an excellent lattice mismatch of 5%, breakdown electric field higher than 1.2MV/cm and leakage current density of $10^{-7}A/cm^2$. MIS diode having $Ca_2$ film as an insulation layer exhibited the interface states as low as $1.58\times10^{11}cm^{-2}eV^{-1}$. This paper probes a possibility of new gate insulator materials for TFT applications.
본 연구에서는 유기소자의 절연박막을 습식 공정이 아닌 건식 공정인 플라즈마 중합법을 이용하여 Styrene 유기물을 사용하여 절연박막을 제작하였다. 안정적인 플라즈마 형성을 위해 버블러와 써큐레이터를 활용하여 정량적인 모노머 주입을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 플라즈마 중합된 Styrene 박막을 30, 60 nm 터널링층으로 활용하였고, Styrene 절연층의 두께를 430 nm, Au 메모리층의 두께를 7 nm, 활성층의 두께를 40 nm, 소스와 드레인 전극의 두께를 50 nm로 유기 메모리 소자를 제작하여 특성을 평가하였다. 40/-40 V의 double sweep시 45 V의 히스테리시스 전압을 얻을 수 있었고, 이는 MMA를 터널링층으로 활용한 유기 메모리 소자의 히스테리시스 전압이 27 V인 것과 비교하였을 때 60% 상승한 효과로 히스테리시스 전압이 18 V 이상 높은 결과이다. 이와 같은 결과로부터 플라즈마 중합된 Styrene 유기 박막의 높은 전하 포집 특성을 활용하여 전체층을 유기 재료로 제작한 유연한 메모리 소자의 응용 가능성을 기대한다.
Eun Hyeong Kim;Yoon Hee Choi;Hyeon Ji Jeon;Woo Hyeok Jang;Garam Kim
반도체디스플레이기술학회지
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제23권2호
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pp.87-91
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2024
SiO2, renowned for its excellent insulating properties, has been used in the semiconductor industry as a valuable dielectric material. High-quality SiO2 films find applications in gate spacers and interlayer insulation gap-fill oxides, among other uses. One of the prevalent methods for depositing these SiO2 films is plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) favored for its relatively low processing costs and ability to operate at low temperatures. However, compared to the increasingly utilized atomic layer deposition (ALD) method, PECVD exhibits inferior film characteristics such as uniformity. This study aims to produce SiO2 films with uniformity as close as possible to those achieved by ALD through the adjustment of PECVD process parameters. we conducted a total of nine PECVD processes, varying the process time and gas flow rates, which were identified as the most influential factors on the PECVD process. Furthermore, ellipsometry analysis was employed to examine the uniformity variations of each process. The experimental results enabled us to elucidate the relationship between uniformity and deposition rate, as well as the impact of gas flow rate and deposition time on the process outcomes. Additionally, thickness measurements obtained through ellipsometer facilitate the identification of optimal process parameters for PECVD.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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