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NTIS 바로가기전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.24 no.9, 2011년, pp.687 - 692
양정열 (테크노세미켐(주)) , 곽노석 (충남대학교 화학공학과) , 임정훈 (테크노세미켐(주)) , 최용재 (테크노세미켐(주)) , 황택성 (충남대학교 화학공학과)
Hafnium oxide (
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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습식식각의 장점은? | 차세대 소자의 개발과정에서 게이트 스택 구조와 다층배선구조의 형성을 위해 식각기술은 필수적이다. 특히, 습식식각은 건식식각에 비해 신뢰성 및 생산성이 높을 뿐만 아니라 비용 절감의 장점이 있다. 또한 고유전율을 재료로 수행한 게이트 적층구조 형성에서 가장 큰 이슈는 식각 선택비이며 습식식각은 이러한 식각 선택비를 충족시키는 식각방법이다. | |
현재 반도체 트랜지스터에 사용되고 있는 게이트 산화막은 무엇인가? | 현재 반도체 트랜지스터에 사용되고 있는 SiO2는 게이트 산화막으로 사용되고 있으나 소자의 크기가 줄어들면서 여러 가지 물리적 한계에 직면하게 되었다. 특히, SiO2의 경우 1 V의 인가전압에서 두께가 35 Å에서 15 Å으로 두 배가 줄어들면 누설전류밀도는 12차수로 증가하게 되는데 이러한 문제를 해결하기 위해 유전상수가 높은 high-k 재료가 대두되고 있다 [1,2]. | |
SiO2는 게이트 산화막을 대체할 수 있는 새로운 게이트 유전물질은 무엇인가? | 특히, SiO2의 경우 1 V의 인가전압에서 두께가 35 Å에서 15 Å으로 두 배가 줄어들면 누설전류밀도는 12차수로 증가하게 되는데 이러한 문제를 해결하기 위해 유전상수가 높은 high-k 재료가 대두되고 있다 [1,2]. HfO2 [3-5]는 기존의 트랜지스터에 사용되는 SiO2 기반의 게이트 유전막을 대체할 수 있는 새로운 게이트 유전 물질로써 실리콘 기판과의 접촉에서 열적으로 안정하고 실리콘과의 격자상수 차이가 적으며 HF 용액으로 식각이 가능할 뿐만 아니라 polysilicon과의 접촉성 또한 우수하다고 알려져 있다[6]. 또한 높은 유전상수 (20~30), 높은 생성열과 비교적 높은 밴드갭 에너지를 가지고 높은 밀도 때문에 계면에서 불순물 확산 및 상호혼합의 저항성이 높아 다른 고유전 물질에 비하여 보다 많은 연구가 진행되고 있다. |
G. Wilk, R. M. Wallace, and J. M. Anthony, J. Appl. Phys., 89, 5243 (2001).
M. Houssa, R. Degraeve, P. W. Mertens, M. M. Heyns, J. S. Jeon, A. Halliyal, and B. Ogle, J. Appl. Phys., 86, 6462 (1999).
B. H. Lee, K. Kang, W. J. Qi, R. Nich, Y. Jem, K. Onishi, and J. C. Lee, IEDM Tech. Dig., 133 (1999).
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T. Ohmi, Scientific wet process technology for innovative LSI/FPD manufacturing (Taylor & Francis, London, 2006) p. 156.
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