스트레인 부 실리콘 채널을 가지는 새로운 트렌치게이트 전력 MOSFET

전문가 제언

○ 전력 MOSFET 설계는 크게 평면형과 트렌치형으로 구분할 수 있다. 트렌치형을 U형 홈이 있다고 해서 UMOSFET라고 하는 경우도 있다. 트렌치형의 경우에도 벽면을 경사지게 한 V형도 있다. 트렌치형의 장점은 셀 밀도를 높일 수 있다는 것인데 반면에 제조가 어렵다.

○ 트렌치형의 또 다른 장점은 셀 밀도를 높여 온 저항(on-state resistance)이 줄어드는 것인데 부작용은 게이트와 드레인 사이의 밀러 커패시턴스가 커지는 것이다. 온 저항을 RDS(ON), 밀러 용량을 QGD라고 하면 소자 특성 FOM(Figure of Merit)을 RDS(ON)*QGD로 평가하기도 한다. RDS*QGD(간단히 R*Q)가 최소가 되는 셀피치가 최적점이 되는 것이다. 현재 절연 파괴 전압이 30-V급인 소자에서 셀피치 4㎛, R*Q는 35mΩ.nC인 것을 적절하다고 보고 있다..

○ 통신 분야에서 R*Q의 문제를 해결하기 위해 트렌치 폭을 0.15㎛, 셀피치를 1㎛로 극히 좁게 하거나 게이트 산화물을 더 두껍게 하는 방법, 트렌치의 모양을 W형으로 하는 방법 등 다양한 방안이 제시되고 있다. 이 글에서 제시하는 개념에 따라 트렌치형에서 채널에 스트레인을 주고 또 스트레인을 점감하는 형태로 제조할 수 있다면 최적 FOM은 더 작은 값이 될 수 있을 것으로 본다.

○ ATLAS는 Silvaco에서 공급하는 시뮬레이터로서 여러 모듈로 되어 있는데 그 중 BLAZE는 2D Device simulator for advanced materials로서 화합물로 만든 소자를 시뮬레이션 한다. ATLAS는 열의 영향을 시뮬레이션 할 수 있으나 이 글의 저자가 스트레인 부 실리콘에 있어서 열의 영향이 어떠한지 그 물리적 모델이 개발되어 있지 않아 검토할 수 없었다면 조속히 그 모델이 개발되어 이 글의 미완성 부분을 완성할 수 있기를 기대해 본다.

저자

Raghvendra S. Saxena, M. Jagadesh Kumar,

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2008

권(호)

55(11)

잡지명

IEEE Transactions on Electron Devices

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

3299~3304

분석자

황*룡

분석물

• 스트레인 부 실리콘 채널을 가지는 새로운 트렌치게이트 전력 MOSFET.pdf [381,954 byte]

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