초록 ▼

실리콘-게르마늄 양자채널을 이용한 반도체기술은 기존의 실리콘 반도체가 가진 동작 주파수, 전력, 잡음특성의 문제들을 용이하게 해결할 수 있는 기술임. 본 실리콘-게르마늄 반도체기술의 핵심인 에피공정 기술은 응력이 완화된 실리콘-게르마늄 버퍼기판을 만드는 기술과 양자채널을 성장하는 기술로 나눠지는데 본 과제에서 개발된 에피기술은 이 두 가지 부문에서 있어서 에피층 두께측면에서나 결함밀도 측면에서 세계에서 가장 우수한 수준임. 한편 실리콘 및 실리콘게르마늄의 선택적 에피성장 기술과 이차원 도핑을 이용한 얕은 소스/드레인 형성 기술의 가

실리콘-게르마늄 양자채널을 이용한 반도체기술은 기존의 실리콘 반도체가 가진 동작 주파수, 전력, 잡음특성의 문제들을 용이하게 해결할 수 있는 기술임. 본 실리콘-게르마늄 반도체기술의 핵심인 에피공정 기술은 응력이 완화된 실리콘-게르마늄 버퍼기판을 만드는 기술과 양자채널을 성장하는 기술로 나눠지는데 본 과제에서 개발된 에피기술은 이 두 가지 부문에서 있어서 에피층 두께측면에서나 결함밀도 측면에서 세계에서 가장 우수한 수준임. 한편 실리콘 및 실리콘게르마늄의 선택적 에피성장 기술과 이차원 도핑을 이용한 얕은 소스/드레인 형성 기술의 가능성을 검증하였음. 또한 독특한 구조의 오존발생장치를 개발하여 저온,고청정,고품질 산화막을 성공적으로 성장하므로 최종적으로 이 기술들을 종합해 70nm급의 고성능 실리콘-게르마늄 소자를 제작할 수 있었음. 추가적으로 저주파 잡음 분석법을 이용하여 기존의 방법으로는 분석이 어려운 나노소자의 산화막계면 특성분석과 신뢰성 분석을 고감도로 행할 수 있음을 제안함.

Abstract ▼

It was shown that the present SiGe quantum-well channel nano-device technology is very promising one to solve the problems of conventional Si CMOS devices, such as operation speed,power consumption and noise limits. One of the most important parts in SiGe technology is considered to be epitaxial gro

It was shown that the present SiGe quantum-well channel nano-device technology is very promising one to solve the problems of conventional Si CMOS devices, such as operation speed,power consumption and noise limits. One of the most important parts in SiGe technology is considered to be epitaxial growths,which can be divided into SiGe relaxed buffer and quatum-well channel growths. In this study, we could successfully grow both thin and high-quality SiGe buffer and high-performance channel. Meanwhile,we examined potentials of selective epitaxial growth and two-dimensional high-quality doping towards elevated source/drain formation with shallow junction. By utilizing a specially-designed ozone source, high-purity and high-quality gate oxides were grown and then successfully applied to SiGe device fabrication. Finally,high-performance 70nm SiGe nano-devices were fabricated by integrating developed unit processes. The 1/f noise measurement technique was propose as a high-sensitivity nano-device reliability test tool.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 1. 사업목적...10
• 2. 사업의 필요성...11
• 제 2 장 국내외 기술개발현황...13
• 1. 세계 기술현황...13
• 2. 국내 기술현황...14
• 제 3 장 연구개발수행내용 및 결과...17
• 1. 이론적 실험적 접근방법...17
• 2. 연구내용...17
• 3. 연구결과...20
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...36
• 1. 목표달성도...36
• 2. 계획대비 연구실적 상호비교...36
• 3. 관련분야 기여도...37
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...38
• 제 6 장 연구중 수집된 해외과학기술 정보...39
• 1. 실리콘 반도체 동향...39
• 2. 실리콘-게르마늄 반도체 동향...41
• 3. 기타...42
• 제 7 장 참고문헌...43