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반도체 소자 고유전율 재료의 건식식각

전문가 제언: ○ 대규모집적회로(LSI) 소자는 Moore의 법칙에 따라 고집적화가 계속되는데, 이에 따라 트랜지스터도 미세화가 계속되므로 게이트의 용량 확보와 누설전류를 억제하기 위해 게이트 절연막으로 고유전율(high-k) 재료의 사용이 요구되고 있다.

○ 따라서 트랜지스터에서 고유전율 재료를 게이트 절연막으로 사용하는 high-k 게이트 스택 기술은 앞으로 반도체 기술 개발에서 가장 중요하고 시급한 과제이므로, 우리나라도 주요 반도체 제조국의 지위를 계속 유지하려면 이에 관련된 연구 개발을 적극적으로 수행해야 한다.

○ 현재 사용되고 있는 SiO2나 SiON 절연막의 박막화는 한계에 도달하고 있으므로, 높은 비유전율(k>20)의 게이트 절연막이 필요한데, high-k 게이트 절연막 재료로는 HfO2, ZrO2 및 그 계통의 복합 산화물이 후보재료로 거론되고 있다. 현재로는 Hf계 산화물이 가장 유력한 후보재료로 거론되고 있는데 식각이 어려운 재료이므로 식각기술의 개발이 필요하다.

○ 이 글에서는 집적회로 소자의 제조공정에서 주요 기술의 하나인 high-k 게이트 스택을 형성하기 위한 high-k 절연막 재료의 건식식각(플라스마 식각) 기술의 현황과 앞으로의 전망 그리고 반도체용 금속전극 재료의 식각에 관한 내용을 종합적으로 소개하고 있다.

저자: ONO Kouichi, TAKAHASHI Kazuo and ERIGUCHI Koji
자료유형: 학술정보