
BOOKS - Leakage Current and Defect Characterization of Short Channel MOSFETs (Researc...

Leakage Current and Defect Characterization of Short Channel MOSFETs (Research at Namlab)
Author: Guntrade Roll
Year: November 30, 2012
Format: PDF
File size: PDF 15 MB
Language: English

Year: November 30, 2012
Format: PDF
File size: PDF 15 MB
Language: English

Leakage Current and Defect Characterization of Short Channel MOSFETs Research at Namlab As technology continues to evolve at an unprecedented pace, it is essential to understand the process of technology evolution and its impact on our society. In the field of semiconductor technology, the need for miniaturization has led to the development of short channel MOSFETs, which have become ubiquitous in modern electronic devices. However, this scaling down of transistors has also led to an increase in leakage current, posing a significant challenge to the industry. To address this issue, researchers at Namlab have conducted extensive studies on leakage current and defect characterization in short channel MOSFETs. The study began with the observation that the continuous improvement in semiconductor technology requires field effect transistor scaling while maintaining acceptable leakage currents. This led to the investigation of the effect of scaling on leakage current and defect distribution in peripheral DRAM transistors. The team used advanced electrical measurements and TCAD simulation to analyze the influence of important process changes such as high-k gate patterning and encapsulation, as well as carbon implants in the source-drain junction, on device performance. One of the key findings of the study was the development of a complete model for trap-assisted leakage currents in the silicon bulk of the transistors. This model took into account the impact of defects on the device's performance and provided valuable insights into the mechanisms behind leakage current.
Характеристики токов утечки и дефектов коротких каналов MOSFET в Namlab Поскольку технология продолжает развиваться беспрецедентными темпами, важно понимать процесс эволюции технологии и его влияние на наше общество. В области полупроводниковой техники необходимость миниатюризации привела к развитию МОП-транзисторов короткого канала, получивших повсеместное распространение в современных электронных устройствах. Однако такое сокращение транзисторов также привело к увеличению тока утечки, что представляет собой серьезную проблему для отрасли. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Namlab провели обширные исследования по характеристике тока утечки и дефекта в МОП-транзисторах с коротким каналом. Исследование началось с наблюдения, что постоянное совершенствование полупроводниковых технологий требует масштабирования полевых транзисторов при сохранении приемлемых токов утечки. Это привело к исследованию влияния масштабирования на ток утечки и распределение дефектов в периферийных транзисторах DRAM. Команда использовала передовые электрические измерения и моделирование TCAD для анализа влияния важных изменений процесса, таких как формирование и инкапсуляция затвора с высоким значением k, а также углеродные имплантаты в соединении исток-сток, на производительность устройства. Одним из ключевых результатов исследования была разработка полной модели токов утечки с помощью ловушки в кремниевой массе транзисторов. Эта модель учитывала влияние дефектов на производительность устройства и давала ценную информацию о механизмах, стоящих за током утечки.
Caractéristiques des courants de fuite et des défauts des canaux courts MOSFET à Namlab Alors que la technologie continue d'évoluer à un rythme sans précédent, il est important de comprendre le processus d'évolution de la technologie et son impact sur notre société. Dans le domaine des semi-conducteurs, la miniaturisation a conduit au développement de transistors MOS à canal court, qui ont été omniprésents dans les appareils électroniques modernes. Toutefois, cette réduction des transistors a également entraîné une augmentation du courant de fuite, ce qui constitue un problème majeur pour l'industrie. Pour résoudre ce problème, les chercheurs de Namlab ont mené des recherches approfondies sur la caractérisation du courant de fuite et du défaut dans les transistors MOS à canal court. L'étude a commencé par observer que l'amélioration constante des technologies semi-conductrices nécessite l'échelle des transistors à effet de champ tout en conservant des courants de fuite acceptables. Cela a conduit à une étude de l'impact de l'échelle sur le courant de fuite et la distribution des défauts dans les transistors périphériques DRAM. L'équipe a utilisé des mesures électriques avancées et des simulations TCAD pour analyser l'impact des changements de processus importants, tels que la formation et l'encapsulation d'une grille à haute valeur k, ainsi que des implants de carbone dans la connexion source-drain, sur les performances du dispositif. L'un des principaux résultats de l'étude a été le développement d'un modèle complet des courants de fuite par piège dans la masse de silicium des transistors. Ce modèle tient compte de l'impact des défauts sur les performances de l'appareil et fournit des informations précieuses sur les mécanismes derrière le courant de fuite.
Características de las corrientes de fuga y defectos de los canales cortos MOSFET en Namlab A medida que la tecnología continúa evolucionando a un ritmo sin precedentes, es importante comprender el proceso de evolución de la tecnología y su impacto en nuestra sociedad. En el campo de la técnica de semiconductores, la necesidad de miniaturización ha llevado al desarrollo de transistores MOP de canal corto, que se han generalizado en dispositivos electrónicos modernos. n embargo, esta reducción de transistores también ha provocado un aumento de la corriente de fuga, lo que representa un gran problema para la industria. Para resolver este problema, los investigadores de Namlab han realizado extensos estudios sobre la caracterización de la corriente de fuga y el defecto en los transistores MOP de canal corto. estudio comenzó con la observación de que la mejora continua de las tecnologías de semiconductores requiere escalar los transistores de campo mientras se mantienen corrientes de fuga aceptables. Esto llevó a un estudio sobre el efecto de la escala en la corriente de fuga y la distribución de defectos en transistores periféricos DRAM. equipo utilizó mediciones eléctricas avanzadas y simulaciones TCAD para analizar los efectos de cambios importantes en el proceso, como la formación y encapsulación de un obturador de alto valor k, así como los implantes de carbono en la conexión fuente-drenaje, en el rendimiento del dispositivo. Uno de los resultados clave del estudio fue el desarrollo de un modelo completo de corrientes de fuga mediante una trampa en la masa de silicio de los transistores. Este modelo tuvo en cuenta el impacto de los defectos en el rendimiento del dispositivo y proporcionó información valiosa sobre los mecanismos detrás de la corriente de fuga.
Características de correntes de vazamento e defeitos de canais curtos MOSFET em Namlab Como a tecnologia continua a evoluir a um ritmo sem precedentes, é importante compreender o processo de evolução da tecnologia e seus efeitos na nossa sociedade. No campo dos semicondutores, a necessidade de miniaturização levou ao desenvolvimento de transistores MOP de curto curso, que se espalharam por todo o lado em dispositivos eletrônicos modernos. No entanto, essa redução de transistores também aumentou a corrente de vazamento, o que representa um grande problema para a indústria. Para resolver este problema, os pesquisadores da Namlab realizaram uma ampla pesquisa sobre a corrente de vazamento e defeito em transistores MOP com canal curto. O estudo começou com a observação de que a melhoria contínua das tecnologias de semicondutores requer a escala dos transistores de campo, mantendo correntes de fuga aceitáveis. Isso levou a uma pesquisa sobre o impacto da escala na corrente de vazamento e distribuição de defeitos nos transistores periféricos DRAM. A equipe utilizou medidas elétricas avançadas e simulações TCAD para analisar o impacto de mudanças importantes no processo, tais como a formação e encapsulação de um fechador de alto valor k, e implantes de carbono na conexão de estoque de origem, no desempenho do dispositivo. Um dos principais resultados do estudo foi desenvolver um modelo completo de corrente de vazamento com uma armadilha na massa de silicone transistor. Este modelo levou em conta o impacto dos defeitos no desempenho do dispositivo e forneceu informações valiosas sobre os mecanismos por trás da corrente de vazamento.
Caratteristiche delle correnti di fuga e difetti dei canali corti MOSFET in Namlab Poiché la tecnologia continua ad evolversi a un ritmo senza precedenti, è importante comprendere l'evoluzione della tecnologia e i suoi effetti sulla nostra società. Nel campo dei semiconduttori, la necessità di miniaturizzare ha portato allo sviluppo di transistor MOP di canale corto, che sono stati diffusi in modo generalizzato nei dispositivi elettronici moderni. Tuttavia, questa riduzione dei transistor ha anche causato un aumento della corrente di fuga, che rappresenta un grave problema per il settore. Per risolvere il problema, i ricercatori di Namlab hanno condotto ampie ricerche sulla caratterizzazione della corrente della fuoriuscita e del difetto nei transistor MOP a canale corto. Lo studio è iniziato osservando che il continuo miglioramento delle tecnologie semiconduttori richiede la scalabilità dei transistor sul campo, mantenendo correnti di fuga accettabili. Ciò ha portato a una ricerca sull'impatto del ridimensionamento sulla corrente di fuga e sulla distribuzione dei difetti nei transistor DRAM periferici. Il team ha utilizzato le misure elettriche avanzate e la modellazione TCAD per analizzare l'impatto di importanti cambiamenti del processo, quali la formazione e l'incapsulazione di una serratura ad alto valore k, nonché gli impianti di carbonio nella connessione di scarico sorgente, sulle prestazioni del dispositivo. Uno dei risultati chiave dello studio è stato quello di sviluppare un modello completo di corrente di fuoriuscita con una trappola nella massa di silicio dei transistor. Questo modello ha preso in considerazione l'impatto dei difetti sulle prestazioni del dispositivo e ha fornito informazioni preziose sui meccanismi dietro la corrente della perdita.
Eigenschaften von ckströmen und Defekten kurzer MOSFET-Kanäle in Namlab Da sich die Technologie in einem beispiellosen Tempo weiterentwickelt, ist es wichtig, den Prozess der Technologieentwicklung und seine Auswirkungen auf unsere Gesellschaft zu verstehen. Auf dem Gebiet der Halbleitertechnologie führte die Notwendigkeit der Miniaturisierung zur Entwicklung von Kurzkanal-MOSFETs, die in modernen elektronischen Geräten allgegenwärtig sind. Diese Reduzierung der Transistoren hat jedoch auch zu einem Anstieg des ckstroms geführt, was eine große Herausforderung für die Industrie darstellt. Um dieses Problem zu lösen, führten die Forscher von Namlab umfangreiche Untersuchungen zur Charakterisierung von ckstrom und Defekt in Kurzkanal-MOSFETs durch. Die Studie begann mit der Beobachtung, dass die kontinuierliche Verbesserung der Halbleitertechnologie die Skalierung von Feldeffekttransistoren unter Beibehaltung akzeptabler ckströme erfordert. Dies führte zur Untersuchung des Einflusses der Skalierung auf den ckstrom und die Fehlerverteilung in den peripheren DRAM-Transistoren. Das Team nutzte fortschrittliche elektrische Messungen und TCAD-mulationen, um die Auswirkungen wichtiger Prozessänderungen wie die Bildung und Kapselung eines hohen k-Shutter sowie Kohlenstoffimplantate in der Source-Drain-Verbindung auf die Geräteleistung zu analysieren. Eines der wichtigsten Ergebnisse der Studie war die Entwicklung eines vollständigen Modells der ckströme mit Hilfe einer Falle in der liziummasse der Transistoren. Dieses Modell berücksichtigte die Auswirkungen von Defekten auf die Geräteleistung und lieferte wertvolle Informationen über die Mechanismen hinter dem ckstrom.
Charakterystyka MOSFET Short Channel Wyciek prądów i wad w Namlab Ponieważ technologia nadal ewoluuje w bezprecedensowym tempie, ważne jest, aby zrozumieć ewolucję technologii i jej wpływ na nasze społeczeństwo. W dziedzinie technologii półprzewodników konieczność miniaturyzacji doprowadziła do rozwoju krótkokanałowych MOSFET, które są wszechobecne w nowoczesnych urządzeniach elektronicznych. Jednak zmniejszenie liczby tranzystorów doprowadziło również do wzrostu prądu wycieku, co stanowi poważny problem dla przemysłu. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy Namlab przeprowadzili szeroko zakrojone badania dotyczące charakterystyki prądu wycieku i wady MOSFET krótkiego kanału. Badanie rozpoczęło się obserwacją, że ciągła poprawa technologii półprzewodników wymaga skalowania FET przy jednoczesnym zachowaniu dopuszczalnych prądów wycieku. Doprowadziło to do badań nad wpływem skalowania na prąd wycieku i rozkład wad w tranzystorach peryferyjnych DRAM. Zespół wykorzystał zaawansowane pomiary elektryczne i symulacje TCAD do analizy wpływu istotnych zmian procesowych, takich jak tworzenie i hermetyzacja bram high-k, a także implantów węglowych w połączeniu źródło-drenaż, na wydajność urządzenia. Jednym z kluczowych wyników badania było opracowanie kompletnego modelu prądów wycieku z wykorzystaniem pułapki w masie krzemu tranzystorów. Model ten uwzględnił wpływ wad na działanie urządzenia i dostarczył cennych informacji o mechanizmach prądu wycieku.
מאפיינים של ”MOSFET Short Channel Likage Surnts and Defects at Namlab” כשהטכנולוגיה ממשיכה להתפתח בקצב חסר תקדים, חשוב להבין את התפתחות הטכנולוגיה ואת השפעתה על החברה שלנו. בתחום טכנולוגיית המוליכים למחצה, הצורך במזעור הוביל לפיתוח MOSFETs בעלי ערוצים קצרים, אשר נמצאים בכל מקום במכשירים אלקטרוניים מודרניים. עם זאת, צמצום זה בטרנזיסטורים הוביל גם לעלייה בזרם הדליפה, המהווה בעיה גדולה לתעשייה. כדי לפתור בעיה זו ערכו חוקרי נמלאב מחקרים מקיפים על אפיון זרם דליפה ופגם בתעלות קצרות של MOSFETs. המחקר החל עם ההבחנה כי השיפור המתמשך של טכנולוגיות מוליכים למחצה מצריך קידוח FETs תוך שמירה על זרמי דליפה מקובלים. הדבר הוביל למחקר על ההשפעות של דליפת זרם ופגם בטרנזיסטורי DRAM היקפיים. הצוות השתמש במדידות חשמליות מתקדמות ובסימולציות TCAD כדי לנתח את ההשפעה של שינויי תהליכים חשובים, כמו היווצרות שער גבוה ואפליקציות, כמו גם שתלי פחמן בחיבור ניקוז המקור, על ביצועי ההתקן. אחת התוצאות המרכזיות של המחקר הייתה פיתוח מודל שלם של זרמי דליפה באמצעות מלכודת במסת הסיליקון של טרנזיסטורים. מודל זה לקח בחשבון את השפעת הפגמים על ביצועי המכשיר וסיפק מידע רב ערך על המנגנונים שמאחורי זרם הדליפה.''
Namab'daki MOSFET Kısa Kanal Kaçak Akımları ve Kusurlarının Özellikleri Teknoloji benzeri görülmemiş bir hızla gelişmeye devam ederken, teknolojinin evrimini ve toplumumuz üzerindeki etkisini anlamak önemlidir. Yarı iletken teknolojisi alanında, minyatürleştirme ihtiyacı, modern elektronik cihazlarda her yerde bulunan kısa kanallı MOSFET'lerin geliştirilmesine yol açmıştır. Bununla birlikte, transistörlerdeki bu azalma, endüstri için büyük bir sorun olan kaçak akımda da bir artışa yol açmıştır. Bu sorunu çözmek için Namlab araştırmacıları, kısa kanallı MOSFET'lerde kaçak akımın ve kusurun karakterizasyonu üzerine kapsamlı çalışmalar yürütmüştür. Çalışma, yarı iletken teknolojilerin sürekli iyileştirilmesinin, kabul edilebilir kaçak akımları korurken FET'lerin ölçeklendirilmesini gerektirdiği gözlemiyle başladı. Bu, ölçeklemenin çevresel DRAM transistörlerindeki kaçak akım ve kusur dağılımı üzerindeki etkilerini araştırmaya yol açtı. Ekip, yüksek k-gate oluşumu ve kapsülleme gibi önemli süreç değişikliklerinin yanı sıra kaynak-drenaj bağlantısındaki karbon implantlarının cihaz performansı üzerindeki etkisini analiz etmek için gelişmiş elektriksel ölçümler ve TCAD simülasyonları kullandı. Çalışmanın önemli sonuçlarından biri, transistörlerin silikon kütlesinde bir tuzak kullanarak tam bir sızıntı akımı modelinin geliştirilmesiydi. Bu model, kusurların cihazın performansı üzerindeki etkisini dikkate almış ve kaçak akımın arkasındaki mekanizmalar hakkında değerli bilgiler sağlamıştır.
خصائص تيارات وعيوب تسرب القنوات القصيرة في MOSFET في Namlab مع استمرار تطور التكنولوجيا بوتيرة غير مسبوقة، من المهم فهم تطور التكنولوجيا وتأثيرها على مجتمعنا. في مجال تكنولوجيا أشباه الموصلات، أدت الحاجة إلى التصغير إلى تطوير قنوات قصيرة MOSFETs، والتي تنتشر في كل مكان في الأجهزة الإلكترونية الحديثة. ومع ذلك، أدى هذا الانخفاض في الترانزستورات أيضًا إلى زيادة تيار التسرب، وهو مشكلة رئيسية للصناعة. لحل هذه المشكلة، أجرى باحثو Namlab دراسات مكثفة حول توصيف تيار التسرب والعيب في MOSFETs قصيرة القنوات. بدأت الدراسة بملاحظة أن التحسين المستمر لتقنيات أشباه الموصلات يتطلب توسيع نطاق FETs مع الحفاظ على تيارات التسرب المقبولة. أدى ذلك إلى إجراء بحث في تأثيرات التحجيم على تيار التسرب وتوزيع العيوب في ترانزستورات DRAM المحيطية. استخدم الفريق القياسات الكهربائية المتقدمة ومحاكاة TCAD لتحليل تأثير التغييرات المهمة في العملية، مثل تكوين البوابة عالية الكيلومتر والتغليف، بالإضافة إلى غرسات الكربون في اتصال المصدر والاستنزاف، على أداء الجهاز. كانت إحدى النتائج الرئيسية للدراسة هي تطوير نموذج كامل لتيارات التسرب باستخدام مصيدة في كتلة السيليكون من الترانزستورات. أخذ هذا النموذج في الاعتبار تأثير العيوب على أداء الجهاز وقدم معلومات قيمة حول الآليات الكامنة وراء تيار التسرب.
Namlab의 MOSFET 단거리 채널 누출 전류 및 결함의 특성 기술이 전례없는 속도로 계속 발전함에 따라 기술의 진화와 사회에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다. 반도체 기술 분야에서 소형화의 필요성으로 인해 현대 전자 장치에서 어디에나 존재하는 짧은 채널 MOSFET이 개발되었습니다. 그러나 이러한 트랜지스터 감소로 인해 누출 전류가 증가하여 업계의 주요 문제가되었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Namlab 연구원들은 짧은 채널 MOSFET에서 누출 전류 및 결함의 특성화에 대한 광범위한 연구를 수행했습니다. 이 연구는 반도체 기술의 지속적인 개선을 위해서는 허용 가능한 누출 전류를 유지하면서 FET 스케일링이 필요하다는 관찰로 시작되었습니다. 이로 인해 주변 DRAM 트랜지스터의 누출 전류 및 결함 분포에 대한 스케일링의 영향에 대한 연구가 이루어졌습니다. 이 팀은 고급 전기 측정 및 TCAD 시뮬레이션을 사용하여 소스 드레인 연결의 탄소 임플란트뿐만 아니라 높은 k 게이트 형성 및 캡슐화와 같은 중요한 프로세스 변경이 장치 성능에 미치는 영향을 분석했습니다. 이 연구의 주요 결과 중 하나는 실리콘 질량의 트랜지스터에 트랩을 사용하여 누출 전류의 완전한 모델을 개발하는 것이 었습니다. 이 모델은 장치의 성능에 대한 결함의 영향을 고려하여 누출 전류의 메커니즘에 대한 유용한 정보를 제공했습니다.
NamlabでのMOSFETショートチャネル漏れ電流と欠陥の特徴技術がかつてないペースで進化し続ける中で、技術の進化と社会への影響を理解することが重要です。半導体技術の分野では、小型化の必要性から、現代の電子デバイスにおいてユビキタスであるショートチャネルMOSFETが開発されています。しかし、このトランジスタの減少は、業界にとって大きな問題である漏れ電流の増加にもつながりました。この問題を解決するために、Namlabの研究者は、短絡MOSFETの漏れ電流と欠陥の特性評価に関する広範な研究を行ってきました。この研究は、半導体技術の継続的な改善には、許容される漏れ電流を維持しながらFETをスケーリングする必要があるという観察から始まりました。その結果、周辺DRAMトランジスタの漏れ電流および欠陥分布に対するスケーリングの影響が研究されました。研究チームは、高度な電気測定とTCADシミュレーションを使用して、高kゲート形成やカプセル化などの重要なプロセス変化の影響、およびソースドレイン接続のカーボンインプラントがデバイス性能に与える影響を分析しました。研究の重要な成果の1つは、トランジスタのシリコン質量にトラップを使用した漏れ電流の完全なモデルの開発でした。このモデルは、デバイスの性能に対する欠陥の影響を考慮し、漏れ電流の背後にあるメカニズムに関する貴重な情報を提供しました。
Namlab MOSFET短通道泄漏電流和缺陷的特點隨著技術繼續以前所未有的速度發展,了解技術演變過程及其對社會的影響至關重要。在半導體技術領域,小型化的需要導致了短通道MOSFET的發展,並在現代電子設備中無處不在。但是,晶體管的這種減少也導致泄漏電流增加,這對行業構成了重大挑戰。為了解決這個問題,Namlab的研究人員對短通道MOSFET中的泄漏電流和缺陷進行了廣泛的表征研究。這項研究首先觀察到,半導體技術的不斷改進需要擴大場效應晶體管,同時保持可接受的泄漏電流。這導致研究縮放對DRAM外圍晶體管泄漏電流和缺陷分布的影響。研究小組利用先進的電氣測量和TCAD模擬分析了重要過程變化的影響,如高值k快門的形成和封裝以及源徑流連接中的碳植入物對設備性能的影響。該研究的主要成果之一是開發了晶體管矽質陷阱泄漏電流完整模型。該模型考慮了缺陷對設備性能的影響,並為泄漏電流背後的機制提供了寶貴的信息。
