Listing 1 - 10 of 26 << page
of 3
>>
Sort by

Book
Quantummechanica : een inleiding voor ingenieurs
Authors: ---
ISBN: 9033413639 Year: 1986 Publisher: Leuven Acco

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

High-performance CMOS continuous-time filters.
Authors: --- ---
ISBN: 0792393392 1441951369 1475722249 9780792393399 Year: 1993 Volume: SECS 223 Publisher: Boston Kluwer

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract


Dissertation
Microcrystalline silicon germanium for MEMS applications
Authors: ---
ISBN: 9789056828424 Year: 2007 Publisher: Leuven Katholieke Universiteit Leuven

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract


Dissertation
Fabrication and characterization of SOI multi gate field effect transistors with high-K dielectrics and metal gates
Authors: ---
ISBN: 9789056829957 Year: 2008 Publisher: Leuven Katholieke Universiteit Leuven

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

Er wordt een voortdurende inspanning geleverd om de afmetingen van transistoren te verkleinen en zo hun integratiedichtheid te verbeteren. Hierbij is het belangrijk dat de productiekosten zo laag mogelijk blijven. Echter, door deze verkleining zijn sommige parasitaire effecten dominant geworden en de performantie verbetering ligt dan ook lager dan wat verwacht wordt. In deze thesis zullen twee problemen, inherent aan de transistorverkleining, besproken worden: het gebruik van zeer korte kanalen brengt een verlies aan elektrostatische controle van de poortelektrode over de inversielaag in het kanaal met zich mee. Dit wordt ook 'Drain Induced Barrier Lowering' genoemd en leidt tot het 'Korte Kanaal Effect' (KKE). Daarnaast bereikt de dikte van het poortdiëlektricum stilaan de limiet van enkele atoomlagen en dit veroorzaakt een dramatische toename in de tunnel lekstroom. In deze context kunnen nieuwe architecturen zoals de 'Multiple-Gate FET' (MuGFET) helpen om de strenge eisen die gesteld worden aan de dikte van high-k diëlektrica te verlichten. In deze transistoren kan een betere elektrostatische controle verkregen worden door een dun silicium kanaal te omsluiten door twee of meer poortelektrodes. Een significante reductie van het KKE kan bereikt worden door het verminderen van de afstand tussen de poortelektrodes (d.w.z. door het verdunnen van de silicium film). Op deze manier is een aanzienlijke verdunning van het poortdiëlektricum niet meer nodig. Dit proefschrift behandelt de fabricatie van poortelektroden met high-k diëlektrica en metaal en de karakterisering ervan in fully depleted triple-gate FETs, gemaakt in Silicon-On-Insulator (SOI) substraten. Het doel is om te bepalen in welke mate de integratie van deze poortelektroden een impact kan hebben op de werkfunctie van triple-gate FETs. Voor de werkfunctie extractie werd een nieuwe methode ontwikkeld, welke in staat is om gelijktijdig rekening te houden met de aanwezigheid van high-k diëlektrica en het ontbreken van een substraatcontact, typisch voor SOI transistoren. Hiervoor werd aangetoond dat de afhankelijkheid van de MOSFET bandenstructuur en de tunnel lekstroom universeel is. Daarnaast werden verschillende methoden voorgesteld en geanalyseerd om de werkfunctie in triple-gate FETs te controleren en af te stellen. In een laatste deel werden de gevolgen bestudeerd van de spanning, veroorzaakt door de poortelektrode, op de prestaties van een geïsoleerde triple-gate FET. Continuous effort is being done for scaling the transistors dimensions and improve their integration density while keeping their fabrication costs as low as possible. Revealed by this continued scaling, some parasitics phenomena become dominant and make the improvement lower than what is projected. In this thesis, two issues inherent to this scaling are addressed: first, agressively scaled gate lengths cause a loss in electrostatic control of the inversion layer by the gate, also known as 'Drain Induced Bias Lowering' and results in a well-known 'Short Channel Effect'. Second, the continuous gate oxide thickness reduction brings the gate stacks to the limit of several atomic layers of dielectric, which causes a dramatic increase in gate tunneling leakage. This gate leakage degradation can be limited by considering gate dielectrics with a higher relative permittivity than SiO2. In this context, original architectures like the ’Multiple-Gate FETs’ (MuGFETs) can help to put less stringent requirements on the high-k dielectric thickness. In these devices, better channel confinement is obtained by encapsulating the silicon film between two or more gates. Excellent SCE control is achieved by reducing the distance between the gates (i.e. thinning the Si film). Therefore, the SCE control can be maintained without having to invest considerable effort in thinning the gate dielectric. The thesis addresses the processing of high-k dielectrics/metal gate electrodes and their characterisation on fully-depleted triple-gate FETs on SOI. The goal is to determine to which extent the integration of such electrodes can have an impact on the gate work function of triple-gate FETs. For this purpose, a method for work function extraction has been developped, which is able to cope simultaneously with the presence of high-k dielectrics and the absence of a bulk contact (SOI). To do so, the universality of the dependence between the band structure of a MOSFET and its gate tunneling leakage response is demonstrated. In addition, several methods for controlling and tuning the work function in triple-gate FETs with metal gates are presented and analysed. Last, a study dedicated to the impact of gate-induced strain on the performance of an isolated triple-gate FET is also included. Er wordt een voortdurende inspanning geleverd om de afmetingen van transistoren te verkleinen en zo hun integratiedichtheid te verbeteren. Hierbij is het belangrijk dat de productiekosten zo laag mogelijk blijven. Echter, door deze verkleining zijn sommige parasitaire effecten dominant geworden en de performantie verbetering ligt dan ook lager dan wat verwacht wordt. In deze thesis zullen twee problemen, inherent aan de transistorverkleining, besproken worden: het gebruik van zeer korte kanalen brengt een verlies aan elektrostatische controle van de poortelektrode over de inversielaag in het kanaal met zich mee. Dit wordt ook 'Drain Induced Barrier Lowering' genoemd en leidt tot het 'Korte Kanaal Effect' (KKE). Daarnaast bereikt de dikte van het poortdiëlektricum stilaan de limiet van enkele atoomlagen en dit veroorzaakt een dramatische toename in de tunnel lekstroom. In deze context kunnen nieuwe architecturen zoals de 'Multiple-Gate FET' (MuGFET) helpen om de strenge eisen die gesteld worden aan de dikte van high-k diëlektrica te verlichten. Continuous effort is being done for scaling the transistors dimensions and improve their integration density while keeping their fabrication costs as low as possible. Revealed by this continued scaling, some parasitics phenomena become dominant and make the improvement lower than what is projected. In this thesis, two issues inherent to this scaling are addressed: first, agressively scaled gate lengths cause a loss in electrostatic control of the inversion layer by the gate, also known as 'Drain Induced Bias Lowering' and results in a well-known 'Short Channel Effect'. Second, the continuous gate oxide thickness reduction brings the gate stacks to the limit of several atomic layers of dielectric, which causes a dramatic increase in gate tunneling leakage. This gate leakage degradation can be limited by considering gate dielectrics with a higher relative permittivity than SiO2. In this context, original architectures like the ’Multiple-Gate FETs’ (MuGFETs) can help to put less stringent requirements on the high-k dielectric thickness. This thesis addresses the processing of high-k dielectrics/metal gate electrodes and their characterisation on fully-depleted triple-gate FETs on SOI. The goal is to determine to which extent the integration of such electrodes can have an impact on the triple-gate FET performance in the DC range. To do so, the performances expected from two- and three-dimensional device simulation are compared to experimental DC data. When appropriate and relevant, material characterisation is performed in order to understand the link between the gate electrode's elemental composition and its electrical behavior.


Dissertation
Metamorphic InGaP/InGaAs multijunction solar cells on germanium substrates
Authors: ---
ISBN: 9789056829896 Year: 2008 Publisher: Leuven Katholieke Universiteit Leuven

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

Roosteraangepaste en metamorfe III-V multi-junctie zonnecelontwikkeling wordt in deze thesis beschreven. Meer specifiek die van In0.495Ga0.505P / In0.01Ga0.99As en In0.65Ga0.35P / In0.17Ga0.83As twee-junctie cellen op germanium. In combinatie met een germanium bodemcel kunnen ze gebruikt worden als bovenste deel in de mechanische stapeling die op imec onder ontwikkeling is. Deze structuur kan toegepast worden voor elektriciteitsproductie in de ruimte (bv. voor satellieten) of in aardse concentratiesystemen. Theoretische berekeningen geven een bovengrens voor de efficiëntie van de roosteraangepaste cel, nl. 32.5 en 36 % onder respectievelijk AM0 en 500×AM1.5D belichting. Voor de metamorfe cel is dat respectievelijk 34.2 en 41.8 %. Eerst wordt in twee theoretische hoofdstukken de depositietechniek (MOVPE) en de bronmateriaalkeuze verduidelijkt en de werking van de zonnecel en de tunneljunctie behandeld. Vervolgens wordt de ontwikkeling van de roosteraangepaste 2-junctie cel gepresenteerd. De beste 1-junctie In0.01Ga0.99As en In0.495Ga0.505P cellen hadden een conversie-efficiëntie van 24.7 en 14.2 %. Een AlGaAs tunneljunctie met een piekstroomdichtheid van 92 A/cm2 werd gerealiseerd. Met deze componenten werd een 24.3 % efficiënte tandemcel gemaakt. Ten slotte wordt een 18.6 % efficiënte metamorfe 2-junctie cel gemaakt vertrekkend van een 17.0 % efficiënte In0.17Ga0.83As en een 15.2 % efficiënte In0.65Ga0.35P 1-junctie zonnecel en gebruik makende van een AlGaAs tunneljunctie met een piekstroomdichtheid van 13.5 A/cm2. Hiervoor werd een geschikte bufferlaag ontworpen om de roostermisaanpassing op te vangen en te vermijden dat dislocaties doordringen in de actieve lagen van de component. Lattice-matched and metamorphic III-V multijunction solar cell development is described in this thesis. More specifically that of In0.495Ga0.505P / In0.01Ga0.99As and In0.65Ga0.35P / In0.17Ga0.83As dual junction cells on germanium, respectively. Combined with a germanium bottom cell, they can be used as top structure in the mechanical stack under development at imec. Applications for this stack lie in electricity generation in space (e.g. for satellites) or in terrestrial concentration systems. Theoretical calculations show that the lattice-matched cell has upper limit energy conversion efficiencies of 32.5 and 36 % under AM0 and 500×AM1.5D spectral conditions, respectively. For the metamorphic cell this is 34.2 and 41.8 %, respectively. First two theoretical chapters explain the deposition technique (MOVPE) and the source material selection and review the working principles of solar cell and tunnel junction. Next, the lattice-matched dual junction cell development is presented. The In0.01Ga0.99As and In0.495Ga0.505P single junction cells had a best efficiency of 24.7 and 14.2 %. An AlGaAs tunnel junction with a peak current density of 92 A/cm2 was realised. Integrating these components into one device, a tandem cell with 24.3 % conversion efficiency was demonstrated. Finally, an 18.6 % efficient metamorphic dual junction cell is constructed from a 17.0 % efficient In0.17Ga0.83As and a 15.2 % efficient In0.65Ga0.35P single junction cell using an AlGaAs tunnel junction with a peak current density of 13.5 A/cm2. To this end, a suitable buffer layer is designed to accommodate the lattice-mismatch and prevent threading dislocations from reaching the active device layers.

Thermal management of electronic systems II : proceedings of EUROTHERM seminar 45, 20-22, September 1995, Leuven, Belgium
Authors: --- --- ---
ISBN: 9401155062 9401063184 0792346122 Year: 1997 Publisher: Dordrecht ; Boston ; London Kluwer Academic Publishers

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

For the second time, the Eurotherm Committee has chosen Thermal Managment of Electronic Systems as the subject for its 45th Seminar, held at IMEC in Leuven, Belgium, from 20 to 22 September 1995. After the successfui first edition of this seminar in Delft, June 14-16, 1993, it was decided to repeat this event on a two year basis. This volume constitutes the edited proceedings of the Seminar. Thermal management of electronic systems is gaining importance. Whereas a few years ago papers on this subject where mainly devoted to applications in high end markets, such as mainframes and telecommunication switching equipment, we see a growing importance in the "lower" end applications. This may be understood from the growing impact of electronics on every day life, from car electronics, GSM phones, personal computers to electronic games. These applications add new requirements to the thermal design. The thermal problem and the applicable cooling strategies are quite different from those in high end products. In this seminar the latest developments in many of the different aspects of the thermal design of electronic systems were discussed. Particular attention was given to thermal modelling, experimental characterisation and the impact of thermal design on the reliability of electronic systems.


Dissertation
Low-K dielectric reliability in copper interconnects
Authors: ---
ISBN: 9789056828530 Year: 2007 Publisher: Leuven Katholieke Universiteit Leuven

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

De interconnectiemodule is een van de belangrijkste procesmodules van een ULSI CMOS technologie. Zij zorgt voor de transmissie van de signalen tussen de actieve devices in halfgeleiderchips. In het verleden werd hiervoor Aluminium gebruikt als interconnectiemateriaal, en een SiO2-gebaseerd dielectricum als isolator tussen de interconnectiebaantjes. Door de verdergaande schaalverkleining lopen de RC-vertragingstijden van deze verbindingen hoger op dan die van de actieve devices. Om deze vertragingstijden te verkleinen werd koper geintroduceerd als interconnectie materiaal (om R te verkleinen) en materialen met een lage permittiviteit (low-k dielectrica) als isolator materiaal (om C te verkleinen). Een van de belangrijke aspecten die hierbij moet worden bekeken is de mogelijks lagere betrouwbaarheid van deze intermetallische dielectrica, die veroorzaakt wordt door de zachte low-k materialen en de verkleinende afmetingen, en dus hogere elektrische velden, in kopergebaseerde interconnectiesystemen. In dit doctoraatswerkwerd de betrouwbaarheid van inter-metal dielectrica met lage permittiviteit in koper damascene structuren bestudeerd. Vooreerst werden de lekstroommechanismen en de eigenschappen van hetmetaal-dielectricumgrensvlak bestudeerd. Erwerd aangetoond dat de lekstroomveroorzaakt wordt door Frenkel-Poole emissie voor dielectrica met een volledig afschermende diffusiebarrierelaag, en dat Schottky emissie kan worden uitgesloten op basis van de karakterisatie van het metaal/barriere grensvlak. Bij aanleggen van een externe spanning wijzigt de defect distributie in de laag, en het lekstroommechanisme wijzigt naar een zogenaamde u2019modifiedu2019 Frenkel-Poole emissie. Vervolgens werd de tijdsafhankelijke doorslag (TDDB) van dielectrica met lage permittiviteit bestudeerd. Er werd aangetoond dat de TDDB-levensduur marge van lage-k dielectrica verkleinenmet CD schaling en de introductie van nieuwe materialen. De Poisson oppervlakteschaling, die welbekend is bij gate oxides, blijkt niet geldig te zijn bij intermetaal dielectrica ten gevolge van een sterke layout afhankelijkheid van de doorslag. Bovendien werd aangetoond dat er een interactie optreedt tussen electromigratietesten bij hoge stroomdichtheden en de degradatie van de lage-k dielectrica. In een derde deel werd de invloed van een aantal kritische processtappen op de betrouwbaarheid van de lage k dielectrica. Drie stappen werden gedentificeerd als kritisch: 1) CMP en Post-CMP cleaning, 2) integriteit van de metaal diffusiebarriere en 3) plasma ets en ash. De belangrijkste degradatiefactoren zijn kopercontaminatie en opname van vocht. Bij opname van vocht kan de betrouwbaarheid deels worden hersteld door de samples te an nealen, hoewel niet tot op een niveau vergelijkbaar met dat van een geoptimaliseerd integratie schema. The interconnect module is one of the most important processing modules in a ULSI CMOS technology. It takes care of the transmission of the signals between the active devices in semiconductor chips. In the past, aluminum was used as metal interconnection material, whereas SiO2-based dielectrics were used as insulators between the metal lines. By the continuous scaling of the critical dimensions (CD) the RC-time constants of these interconnects were becoming higher than those of the active devices. In order to decrease these delay times, copper has been introduced as interconnect metal (to reduce R), whereas lowdielectric constant (low-k)materialswere introduced as insulator (to reduce C). One of the important aspects of this introduction which needs investigation is the potentially reduced inter-metal dielectric reliability, which is caused by the soft low-k materials and the shrinking line-spacings, and thus higher electrical field, in the copper interconnect system. In this PhD work, the reliability of inter-metal low-k dielectrics in copper damascene structures was studied. First of all, the leakage mechanisms and the properties of the metal/dielectric interfaces were investigated. It is found that the leakage current is caused by Frenkel-Poole emission for low-k dielectricswith sealing diffusion barriers, and the possibility of Schottky emission can be excluded based on the metal/dielectric interface characterization. During a bias stress, the defect distribution within a low-k changes, by which the leakagemechanism changes to a so-calledmodified Frenkel-Poole mechanism. Next, the time-dependent dielectric breakdown (TDDB) of low-k dielectrics was investigated. It is demonstrated that the TDDB lifetime margins of low-k dielectrics are shrinking with CD scaling and the introduction of new low-k materials. For inter-metal dielectrics, the Poisson area scaling which is commonly observed in gate oxides, is not valid in low-k dielectrics due to a strong layout dependence of the breakdown spots. Moreover, it was found that there exists an interaction between electromigration tests under high stress current densities, and the low-k degradation. In a third part the influence of a number of critical processing steps on the low-k reliability was investigated. Three steps were identified as being critical: 1) CMP and post CMP clean; 2) metal diffusion barrier integrity; 3) low-k plasma etch/ash. The major degradation factors include copper contamination and moisture uptake. By annealing the samples with moisture, the low-k reliability can be partly restored, but not to a level which is possible to be comparable to an optimized integration scheme. With the semiconductor technology advancement, various new materials are introduced into integrated chips (IC) to improve the chip performance. Low-k dielectrics are a kind of such new materials to reduce the time delay in signal transmission. However, the influence of new low-k materials on IC reliability needs detailed investigation. This PhD work investigates the fundamental reliability issues for IC’s with low-k dielectrics. The basic finding is that the introduction of new low-k dielectrics into IC can degrade the reliability and by carefully optimizing the integration process, the low-k reliability can be improved.

Listing 1 - 10 of 26 << page
of 3
>>
Sort by