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NTIS 바로가기전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.21 no.1, 2017년, pp.96 - 99
박재현 (Dept. of Semiconductor Systems Engineering, Korea University) , 장태식 (Dept. of Semiconductor Systems Engineering, Korea University) , 김민석 (Dept. of Electrical Engineering, Korea University) , 우솔아 (Dept. of Electrical Engineering, Korea University) , 김상식 (Dept. of Electrical Engineering, Korea University)
In this study the influence of the random dopant fluctuation (RDF) depending on the halo and LDD implantations for the metal-oxide-semiconductor field effect transistor is investigated through the 3D atomistic device simulation. For accuracy in calculation, the kinetic monte carlo method that models...
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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RDF란? | RDF는 트랜지스터의 이온 주입 공정으로 불순물의 위치와 밀도가 무질서하게 변동하는 현상이다. 특히 채널 영역에서의 불순물 분포 변동 효과는 벌크 MOSFET의 문턱전압의 변화를 유발하는 주요한 원인으로 보고되고 있다 [8]. | |
MOSFET의 공정에서 공정 산포의 전형적인 원인은 무엇인가? | 지속적인 트랜지스터 스케일링으로 공정 산포 (processvariation)가 발생하게 되며 공정 산포는 트랜지스터 간 전기적 특성의 불일치를 야기하고 메모리 안정성의 열화를 초래하고 있다 [4]. MOSFET의 공정에서 공정 산포의 전형적인 원인에는 불순물 분포 변동 효과 (RDF), 게이트 산화물의 두께 산포 효과, 선 가장자리 거칠기 효과, 일함수 산포 효과 등이 있다 [5]. 그 중 공정 산포의 가장 지배적인 원인으로 이온 주입 공정에서 발생하는 RDF가 보고되고 있다 [6][7]. | |
RDF는 어떠한 것을 유발하는 원인인가? | RDF는 트랜지스터의 이온 주입 공정으로 불순물의 위치와 밀도가 무질서하게 변동하는 현상이다. 특히 채널 영역에서의 불순물 분포 변동 효과는 벌크 MOSFET의 문턱전압의 변화를 유발하는 주요한 원인으로 보고되고 있다 [8]. 따라서 본 연구에서는 technology computer-aided design(TCAD) 시뮬레이션을 통하여 MOSFET의 이온 주입 공정에서 채널 영역 도핑농도에 영향을 주는 halo 이온 주입 공정과 lightly doped drain(LDD) 이온 주입 공정으로 인한 RDF 영향을 문턱전압 (VTH)과 on-current (ION)의 산포의 변화를 통하여 알아보고자 한다. |
C. Mack, "Fifty years of Moore's law," IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, vol. 24, no. 2, pp. 202-207, 2011. DOI : 10.1109/TSM.2010.2096437
M. Jo, "The Extraction Method of LDD NMOSFET's Metallurgical Gate Channel Length," j.inst.Korean.electr.electron.eng, vol. 3, no. 1, pp. 118-125, 1999. DOI : 10.7471/ikeee.1999.3.1.118
R. Sarpeshkar, J. Wyatt, N. Lu, and P. Gerber, "Mismatch sensitivity of a simultaneously latched CMOS sense amplifier," IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 26, no. 10, pp. 1413-1422, 1991. DOI : 10.1109/4.90096
C. Michael and M. Ismail, "Statistical modeling of device mismatch for analog MOS integrated circuits," Journal of Solid-State Circuits, vol. 27, no. 2, pp. 154-166, 1992. DOI : 10.1109/4.127338
T. Mizuno, J. Okamura, and A. Toriumi, "Experimental study of threshold voltage fluctuation due to statistical variation of channel dopant number in MOSFETs," IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 41, no. 11. pp. 2216-2221, 1994. DOI : 10.1109/16.333844
Synopsys Inc., Sentaurus User's Manual (vol. 2016. 03.), Synopsys Inc., 2016.
T. Ezaki, T. Ikezawa, and Masami Hane, "Investigation of realistic dopant fluctuation induced device characteristics variation for sub-100 nm CMOS by using atomistic 3D process/device simulator," Proceedings of IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM2002), 2002. DOI : 10.1109/IEDM.2002.1175841
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