일본 산업기술종합연구소는 이온조사 감속에칭을 이용한 새 프로세스로 세계에서 가장 얇은 종형 더블게이트 MOSFET(IMOSFET)의 제작에 성공했다. IMOSFET의 열쇠가 되는 채널 두께가 15나노미터이고, 동작특성도 채널이 얇을수록 향상된다는 것이 밝혀졌다. IMOSFET은 차세대 반도체 소자의 핵심이라고 하여 IBM이나 인텔 등도 연구 중인데, 실용화로 이어지는 기술개발은 이번이 처음.
실리콘형 초대규모 집적회로는 미세화에 따라 두 개의 전극(소스와 드레인)간의 거리가 짧아지고, 서로 간섭하여 단채널 효과를 일으켜 특성이 저하된다.
이것을 해결하는 방법으로서 얇은 채널층을 두 개의 게이트 사이에 끼우는 IMOSFET을 産總硏이 제안하였고, 세계적으로 연구가 진행되고 있는데, 실용 레벨의 기술개발에는 이르지 못하고 있다.
포인트는 전극 사이를 잇는 채널의 제작. 産總硏의 昌原明植 연구원등은 이온을 조사한 실리콘 표면의 에칭 속도가 늦어지는 현상을 이용, 지금까지의 에칭 방법으로 기본구조를 조정한 뒤에 비소 이온을 조사, 극박 실리콘 월 채널을 형성하는 기술을 개발했다.
이 방법에서는 기판에 대해 세로 방향으로 전극을 배치할 수 있고, 또한 채널을 사이에 끼우는 형태로 게이트를 만듦으로써 4극형 구조가 된다. 결과적으로 두 개의 게이트 전극을 갖는다는 점에서 간막이 값 전류제어가 가능해져, 고집적도화에서 과제가 되고 있는 초저소비전력 디바이스 실현의 가능성도 높다.
앞으로 제조 프로세스의 최적화와 디바이스 특성향상 등 실용소자에 필요한 기술개발을 진행할 예정이다.
(NK)
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