최근 미세 공정이 나노 단위로 진입하면서 발생하는 물리적 한계점들이 궁금

Question

반도체 선폭이 좁아짐에 따라서 소스와 드레인 사이의 간격이 극도로 짧아지고 있는데 이때 발생하는 양자 터널링 효과로 인한 누설 전류를 억제하기 위해 기존 FinFET 구조에서 GAA구조로 전환이 되고 있는데 전자기학적 관점에서 GAA 구조가 게이트의 통제력을 높이는 물리적인 메커니즘을 구체적으로 알고 싶어요

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

최근 미세공정이 나노단위로 진입하며, 채널 길이가 극도로 짧아지자 게이트가 전자를 제어하지 못하는 단채널 효과가 심각해졌습니다. 이를 해결하기 위해 등장한 GAA 구조는 게이트가 채널의 4면을 모두 감싸 전계의 통제력을 정전기학적으로 극대화한 것이 특징입니다. 덕분에 누설 전류를 유발하는 DIBL 현상을 효과적으로 억제하고, 또 낮은 전압에서도 소자를 확실하게 끄고 켤수 있게 되었습니다. 3면만 감싸던 FinFET보다 전하 제어 능력이 월등히 향상되었구요, 전력 효율과 성능을 동시에 잡을 수 있게 된것입니다. 답변이 도움이됬으면 좋겠습니다. 감사합니다.