멀티 핀/핑거 FinFET 트랜지스터의 열 저항 해석과 모델링

장문용; 김소영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 장문용 (성균관대학교) 김소영 (성균관대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제53권 제8호 (통권 제465호)

발행연도: 2016.8

수록면: 39 - 48 (10page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

멀티 핀/핑거 FinFET 트랜지스터의 열 저항 해석과 모델링

장문용 반도체디스플레이공학과 2017.01 학위논문

2016

멀티 핀/핑거 FinFET 트랜지스터의 열 저항 해석과 모델링

장문용 , 김소영 전자공학회논문지 2016.08 학술저널

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본 논문에서는 소스와 드레인의 구조가 육각형인 FinFET에서 구조 변수 및 핀/핑거 개수 증가에 따른 열 저항 모델을 제안한다. 소자의 크기가 감소하여 발열 효과 및 열 특성의 영향이 커졌으며, 이를 분석하기 위해 소자의 열 저항은 중요한 요소이다. 열 저항 모델은 소자에서 열이 생성되는 열원과 열이 빠져나가는 contact를 설정했으며, 도메인은 열원과 4 부분의 소스, 드레인, 게이트, 서브스트레이트 contact를 통해 나누어진다. 또 각각의 contact 열 저항 모델은 TCAD의 시뮬레이션 결과의 온도 및 열 흐름을 분석하여 해석이 용이한 형태로 세분화하였다. 도메인들은 그 구조에 따라 구조 변수를 통한 적분 및 등각 매핑 방식을 기반으로 모델링하였다. 먼저 싱글 핀으로 열 저항을 분석하여 모델링하였으며, 멀티 핀/핑거의 열 저항 모델의 정확도를 높이기 위해 채널증가에 따른 파라미터의 변화를 적용하였다. 제안한 열 저항 모델은 3D Technology CAD 시뮬레이션을 해석하여 얻은 열 저항 결과와 비교하였으며, 싱글 핀 및 멀티 핀의 전체 열 저항 모델은 3 % 이하의 오차를 얻었다. 제안한 열 저항은 핀/핑거 개수의 증가에 따른 열 저항을 예측할 수 있으며, 발열효과 및 열 특성 분석을 계산하여 회로 특성을 개선할 수 있다.

#Thermal Resistance #FinFET #modeling

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. FinFET 구조 및 시뮬레이션 환경
Ⅲ. 열 저항 모델
Ⅳ. 소스/드레인 모델링
Ⅴ. 게이트 모델링
Ⅵ. 서브스트레이트 모델링
Ⅶ. 핀/핑거 개수 증가에 따른 열 저항 모델 적용
Ⅷ. 모델 검증 및 분석
Ⅸ. 결론
REFERENCES

참고문헌 (17)

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[학술대회논문] - C. Auth / 2012 / A 22nm High Performance and Low Power CMOS Technology Featuring Fully-Depleted Tri-Gate Transistor, Self-Aligned Contacts and High Density MIM Capacitors / Symposium on VLSI Technology : 131 ~ 132

[학술지(정기간행물)] - 최경근 / 2015 / 정확한 기생 성분을 고려한 ITRS roadmap 기반 FinFET 공정 노드별 회로 성능 예측 / 전자공학회논문지 52 (10) : 33 ~ 46

[학술대회논문] - E. Pop / 2003 / Thermal Analysis of Ultra-Thin Body Device Scaling / Electron Devices Meeting, Technical Digest, IEEE International : 36.6.1 ~ 36.6.4

[학술대회논문] - S. Kumar / 2006 / Self-consistent and efficient electro-thermal analysis for poly/metal gate FinFETs / IEDM Tech. Dig : 1 ~ 4

[학술대회논문] - H. Gossner / 2006 / Unique ESD failure mechanism in a MuGFET technology / IEDM Tech. Dig : 1 ~ 4

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