반도체공정 레포트 - MOSFET scaling down issue

소개

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목차

1. Short channel effect
1) Surface scattering
2) Velocity saturation
3) Ballistic transport
4) Punch through
5) Impact ionization
6) Hot carrier injection

2. DIBL과 Vth Roll-off

3. GIDL

4. Reverse short channel effect (RSCE)

5. Narrow width effect (NWE)

6. Inverse narrow width effect (INWE)

7. 참고 문헌

본문내용

1. Short channel effect
우리가 현재 반도체공정1에서 학습하고 있는 MOSFET에서는 High-k 유전체가 적용되는데, Transistor는 Gate voltage을 바탕으로 Source와 Drain 사이의 Current를 제어할 수 있는 소자이다. 이러한 MOSFET은 현대의 첨단 디바이스 시대에서 매우 중요한 소자라고 해도 과언이 아니며, Switching 동작에 특화되어 있다.
MOSFET이란 Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect Transistor의 약자로, Gate, Source, Drain, 기판으로 구성된 4단자 소자이다. MOSFET에는 Gate oxide, 즉 Semiconductor와 Gate 전극 사이에 위치하여 Isolation을 수행하는 Oxide가 Gate 전극 아래에 위치한다.
소자의 집적화 및 고속화를 위해서 Scaling down을 진행함에 따라 이 Oxide의 두께도 감소하였고, 이는 Leakage current를 증가시키는 결과를 초래하였다.
이와 같이 Scaling down이 이뤄짐에 따라 Channel의 Length가 줄어들면서 Leakage current가 증가되는 현상을 Short channel effect(SCE)라고 한다. 이로써 소자의 Switching 동작이 정상적으로 이뤄지지 않게 된다.

참고자료

· https://e-funny.tistory.com/88
· https://blog.daum.net/angineer/39?category=6563
· https://nanohub.org/app/site/resources/2013/03/17227/slides/004.03.jpg
· https://blog.naver.com/klp0712/221076148285
· https://slidetodoc.com/presentation_image_h/d8948c6b1a1359d08546e225090a12e1/ima
· ge-14.jpg
· https://ars.els-cdn.com/content/image/3-s2.0-B*************000051-f05-04-
· *************.jpg
· https://blog.naver.com/kgu1119/222525305115
· https://blog.daum.net/angineer/39?category=6563
· https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B*************000030
· https://blog.naver.com/jia_1008/222381683090
· http://contents2.kocw.or.kr/KOCW/document/2019/chungang/kwonhyuckin1216/8.pdf