T-CAD를 이용한 NMOS 특성 향상

목차

1. 목차

2. 설계 요약문

3. 설계 목적과 필요성
1) 설계 목적
2) 설계 필요성

4. 배경 이론
1) N-MOS의 구조
2) N-MOS의 전기적 특성
3) 핫 캐리어 효과

5. 설계 요소

6. 설계 계획

7. 설계 순서

8. 최종 결과
1) 결 과 및 비 교
2) 고 찰

9. 참고 문헌

본문내용

1.제출일
2011. 12. 10
2.설계주제
제시된 Reference N-MOS 특성과 상호 비교하여 지정된 설계 변수들을 조정하고
값을 최소화 하고 Saturation영역에서 값을 최대화하도록 한다.
3.설계요약
N-MOS 설계 내에 포함 되어 있는 여러 변수들의 변화를 통해 , 의 변화를 관찰하고 이에 주어진 목표에 부합하도록 설계를 완성 하는 것에 목적을 둔다. N-MOS는 P-Type의 기판에 5족 원소의 Doping을 통하여 N-Channel을 형성하고 이를 통해 전류의 흐름을 조절하는 소자이다. MOSFET의 중요한 전기적 특성 인 Threshold Voltage()와 Drain Current ()를 효과적으로 조절할 수 있도록 다양한 변수들의 조정이 필요하다.

<중 략>

2) Gate의 Size
Gate의 길이는 채널의 길이가 되어 짧을수록 드레인 커런트의 값을 높게 얻을 수 있다. 그러므로 브레이크 다운이 일어나지 않을 정도의 범위로 채널 길이는 최대한 짧게 유지하도록 한다.

3) 문턱전압
문턱전압에선 Gate에 Poly silicon을 사용할지, metal(Al)을 사용할지의 여부를 결정해야한다. 이는 의 값을 변화 시킬 것이다. poly 실리콘의 경우가 전극의 무게가 작고 가 작으므로 Vth의 값을 낮추기 적합하다.
또한 산화 막의 두께를 얇게 하면 Vth를 낮출수 있지만 너무 얇게 할 경우 누설 전류가 발생하게 되어 MOS의 성능을 저하 시킬 수 있으니 유의해야 한다.

4) Source와 Drain의 도핑 농도
Source와 Drain에는 5족 원소중 하나를 선정하여서 1e16이상의 높은 도핑을 하여 전극을 연결한 후에도 전류가 잘 흐를 수 있도록 한다. High Doping을 유지하면 MOS의 트랜스 컨덕턴스 값을 유지 할 수 있게 된다.

참고자료

· IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 11, NO. 5, MAY 1990
· A NEW LDD Sturcture: Total Overlap with Polysilicon Spacer(TOPS)
· J. E. MOON, T.GARFINKEL, J. CHUNG, M. WONG, P. K. KO, AND DHENMING HU, FELLOW, IEEE
· 논문 "Hot-Carrier에 의한 소자 노쇠화에 관한 연구" -한국과학재단-
· T-CAD TOOL을 이용한 반도체소자 제작공정 SIMULATION -이승기교수님-
· 20101118_T-cad_Tool_instruction PPT -강정원교수님-
· http://www.synopsys.com/Tools/TCAD/Pages/default.aspx