• The Korean Journal of Ceramics
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• v.6 no.4
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• pp.364-369
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• 2000

Silicon nitride with adding La$_2$O$_3$ was sintered by gas pressure sintering (GPS) technique at $1950^{\circ}C$, in $N_2$ gas at 3 MPa, for 2h. Mechanical properties such as hardness, flexural strength, and fracture toughness were determined as a function of the GPS holding time and the contents of La$_2$O$_3$ in silicon nitride. Also machinability of silicon nitride ball with various GPS holding time and amount of La$_2$O$_3$ was evaluated by magnetic fluid grinding (MFG) method. In this study it was found that machinability was influenced significantly with La$_2$O$_3$ contents. However, the different GPS holding time did not affect the machinability very much.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.49 no.4
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• pp.301-307
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• 2012

SiAlON glasses are silicates or alumino-silicates, containing Mg, Ca, Y or rare earth (RE) ions as modifiers, in which nitrogen atoms substitute for oxygen atoms in the glass network. These glasses are found as intergranular films and at triple point junctions in silicon nitride ceramics and these grain boundary phases affect their fracture behaviour. This paper provides an overview of the preparation of M-SiAlON glasses and outlines the effects of composition on properties. As nitrogen substitutes for oxygen in SiAlON glasses, increases are observed in glass transition temperatures, viscosities, elastic moduli and microhardness. These property changes are compared with known effects of grain boundary glass chemistry in silicon nitride ceramics. Oxide sintering additives provide conditions for liquid phase sintering, reacting with surface silica on the $Si_3N_4$ particles and some of the nitride to form SiAlON liquid phases which on cooling remain as intergranular glasses. Thermal expansion mismatch between the grain boundary glass and the silicon nitride causes residual stresses in the material which can be determined from bulk SiAlON glass properties. The tensile residual stresses in the glass phase increase with increasing Y:Al ratio and this correlates with increasing fracture toughness as a result of easier debonding at the glass/${\beta}-Si_3N_4$ interface.

• ETRI Journal
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• v.34 no.6
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• pp.962-965
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• 2012

In this letter, we propose a new RESURF stepped oxide (RSO) process to make a semi-superjunction (semi-SJ) trench double-diffused MOSFET (TDMOS). In this new process, the thick single insulation layer ($SiO_2$) of a conventional device is replaced by a multilayered insulator ($SiO_2/SiN_x/TEOS$) to improve the process and electrical properties. To compare the electrical properties of the conventional RSO TDMOS to those of the proposed TDMOS, that is, the nitride_RSO TDMOS, simulation studies are performed using a TCAD simulator. The nitride_RSO TDMOS has superior properties compared to those of the RSO TDMOS, in terms of drain current and on-resistance, owing to a high nitride permittivity. Moreover, variations in the electrical properties of the nitride_RSO TDMOS are investigated using various devices, pitch sizes, and thicknesses of the insulator. Along with an increase of the device pitch size and the thickness of the insulator, the breakdown voltage slowly improves due to a vertical field plate effect; however, the drain current and on-resistance degenerate, owing to a shrinking of the drift width. The nitride_RSO TDMOS is successfully fabricated, and the blocking voltage and specific on-resistance are 108 V and $1.1m{\Omega}cm^2$, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.228-228
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• 2011

낮은 공정비용과 높은 집적도를 가지는 플래시 메모리 소자에 대한 휴대용기기에 응용가능성때문에 연구가 필요하다. 플래시 메모리 중에서도 질화막에 전하를 저장하는 전하 포획 플래시 메모리 소자는 기존의 부유 게이트 플래시 메모리 소자에 비해 공정의 단순하고 비례축소에 용이하며 인접 셀 간의 간섭에 강하다는 장점으로 많은 관심을 갖게 되었다. 소자의 크기가 작아짐에 따라 전하 포획 플래시 메모리 소자 역시 인접 셀 간의 간섭현상과 단채널 효과가 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 인접 셀 간의 간섭을 최소화 시키기 위하여 metal-oxide-nitride-oxide-silicon (MONOS) 플래시 메모리 소자에 bit-line 방향으로 금속 공간층을 삽입할 구조를 사용하였으며 금속 공간층의 깊이에 따른 전기적 성질을 비교하였다. 게이트 길이는 30 nm, 금속 공간층의 깊이를 채널 표면에서부터 4 nm~12 nm까지 변화하면서 TCAD 시뮬레이션 툴인 Sentaurus를 사용하여 전기적 특성을 계산하였다. 금속 공간층의 깊이가 채널표면에 가까워 질수록 fringing field가 증가하여 드레인 전류가 증가하였고, 금속 공간층의 전기적 차폐로 인해 인접 셀의 간섭현상도 감소하였다. 금속 공간층이 표면에 가까이 위치할수록 전하 저장층을 감싸는 면적이 증가하여 coupling ratio가 높아지기 때문에 subthreshold swing 특성이 향상되었으나, 금속 누설전류가 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.229-229
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• 2011

부유 게이트 Floating gate (FG) 플래시 메모리 소자의 단점을 개선하기 위해 전하 포획 층에 전하를 저장하는 전하 포획 플래시 메모리 Charge trap flash (CTF)소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CTF소자는 FG플래시 메모리 소자에 비해 비례축소가 용이하고 긴 retention time을 가지며, 낮은 구동 전압을 사용하는 장점을 가지고 있다. CTF 소자에서 비례축소에 따라 단채널 효과와 펀치-쓰루 현상이 증가하는 문제점이 있다.본 연구에서는 CTF 단채널 효과와 펀치-쓰루 현상을 감소시키기 위한 방법으로 silicon-on-insulator (SOI) 기판을 사용하였으며 SOI기판에서 절연층의 깊이에 따른 전기적 특성을 고찰하였다. silicon-oxide-nitride-oxide-silicon(SONOS) 구조를 가진 CTF 메모리 소자를 사용하여 절연층의 깊이 변화에 따른 subthreshold swing특성, 쓰기-지우기 동작 특성을 TCAD 시뮬레이션 툴인 Sentaurus를 사용하여 조사하였다. 소스와 드레인의 junction depth는 20 nm 사용하였고, 절연층의 깊이는 5 nm~25 nm까지 변화하면서 절연층의 깊이가 20 nm이하인 fully depletion 소자에 비해, 절연층의 깊이가 25 nm인 소자는 partially depletion으로 인해서 드레인 전류 레벨이 낮아지고 subthreshold swing값이 증가하는 현상이 나타났다. 절연층의 깊이가 너무 얕을 경우, 채널 형성의 어려움으로 인해 subthreshold swing과 드레인 전류 레벨의 전기적성질이 SOI기판을 사용하지 않았을 경우보다 떨어지는 경향을 보였다. 절연층의 깊이가 17.5 nm인 경우, CTF소자의 subthreshold swing과 드레인 전류 레벨이 가장 좋은 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.149-150
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• 2007

ONO(Oxide-Nitride-Oxide)구조는 기억소자의 전하보유 능력을 향상시키기 위해 도입된 게이트 절연막이다. 본 연구에서는 ELA(Excimer Laser Annealing)방법으로 비정질 실리콘을 결정화 시켜서 그 위에 NVM(Nonvolatile Memory)소자를 만들어 전기적 특성을 측정하여 결과를 나타내었다. 실험 결과 같은 크기의 $V_D$에서 $V_G$를 조절함으로써 $I_D$의 크기를 조절할 수 있었다. $V_G-I_D$ Graph에서는 $I_{on}$과 $I_{off}$, 그리고 Threshold Voltage를 알 수 있었다. $I_{on}/I_{off}$ Ratio는 $10^3-10^4$이다. $V_G-I_D$ Graph에서는 게이트에 인가하는 Bias의 양을 통해서 Threshold Voltage의 크기를 조절할 수 있었다. 이는 Trap되는 Charge의 양을 임의로 조절할 수 있다는 것을 의미하며, 이러한 Programming과 Erasing의 특성을 이용하여 기억소자로서의 역할을 수행하게 된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2019.05a
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• pp.323-324
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• 2019

For flash memory devices with Ge-MONOS(metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) structures, variations of threshold voltage with programming voltage were investigated. The programming voltage was observed in steps of 1V from 10V to 17V and programmed for 1 second. The threshold voltage from 10V to 14V was about 0.5V, which is not much different from that before programing, and the threshold voltages at 15V, 16V and 17V were 1.25V, 2.01V and 3.84V, respectively, which differed 0.75V, 1.49V and 3.44V from that before programing.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.7
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• pp.37-43
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• 2008

In this paper, the dependence of electrical characteristics of Silicon-$Al_2O_3$-Nitride-Oxide-Silicon (SANOS) memory cell transistors and program/erase (P/E) speed, reliability of memory device on interface trap between Si substrate and tunneling oxide and bulk trap in nitride layer were investigated using charge pumping method which has advantage of simple and versatile technique. We analyzed different SANOS memory devices that were fabricated by the identical processing in a single lot except the deposition method of the charge trapping layer, nitride. In the case of P/E speed, it was shown that P/E speed is slower in the SANOS cell transistors with larger capture cross section and interface trap density by charge blocking effect, which is confirmed by simulation results. However, the data retention characteristics show much less dependence on interface trap. The data retention was deteriorated as increasing P/E cycling number but not coincides with interface trap increasing tendency. This result once again confirmed that interface trap independence on data retention. And the result on different program method shows that HCI program method more degraded by locally trapping. So, we know as a result of experiment that analysis the SANOS Flash memory characteristic using charge pumping method reflect the device performance related to interface and bulk trap.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.16 no.4
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• pp.183-186
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• 2015

This research investigates the impact of charge spreading on the data retention of three-dimensional (3D) silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) flash memory where the charge trapping layer is shared along the cell string. In order to do so, this study conducts an electrical analysis of the planar SONOS test pattern where the silicon nitride charge storage layer is not isolated but extends beyond the gate electrode. Experimental results from the test pattern show larger retention loss in the devices with extended storage layers compared to isolated devices. This retention degradation is thought to be the result of an additional charge spreading through the extended silicon nitride layer along the width of the memory cell, which should be improved for the successful 3-D application of SONOS flash devices.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.2 no.1
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• pp.25-32
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• 1989

Silicon Nitride, Silicon OxyNitride, Silicon Oxide film을 RF Sputter법으로 제작하였다. RF power 1kw에서 산소 공급량과 기관온도에 따라 제작된 막의 조성을 ESCA로 분석하였으며 산소 공급량과 기판온도의 증가에 따라 막에서의 산소함량이 크게 증가하였다. 또한 막의 밀도, 굴절율, 유전율은 산소함량의 증가에 따라 감소하였고 분극율은 Clausius-Mossotti방정식에서 얻을 수 있었다.