첨단 트랜지스터(FinFET과 GAA)
게이트 절연막에 High-k(고유전율) 재료를 사용하는 주된 이유는?
- A유전율이 높은 재료를 쓰면 물리적인 막 두께를 두껍게 하여 터널 전류를 억제하면서 큰 게이트 용량을 얻을 수 있기 때문
- B배선의 저항을 낮추기 위해
- C게이트 절연막 자체를 불필요하게 하기 위해
정답과 해설 보기
정답: A. 유전율이 높은 재료를 쓰면 물리적인 막 두께를 두껍게 하여 터널 전류를 억제하면서 큰 게이트 용량을 얻을 수 있기 때문
SiO2를 약 1.2 nm보다 얇게 하면 터널 전류에 의한 게이트 누설이 막 두께 0.1 nm마다 수 배씩 급증합니다. 비유전율이 약 20~25인 하프늄계 산화물을 사용하면 같은 게이트 용량에서 물리적인 막 두께를 수 배로 할 수 있어 누설을 몇 자릿수 억제할 수 있습니다. High-k 막은 폴리실리콘 게이트와의 계면에서 문턱값이 고정되기 쉬우므로(페르미 레벨 피닝) 메탈 게이트와 조합하여 45 nm 세대(2007년)부터 사용되고 있습니다.