KR101036692B1 - Multi Quantum dot Nano Device and Fabrication Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다중 양자점 나노소자의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자빔 감광막, 특히 음성 전자빔 감광막(Negative Electron-beam Resist: NER)을 사용하여 다중 양자점을 형성할 수 있는 제작방법과 그에 따라 제조된 다중 양자점 나노소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다중 양자점 나노소자의 제작방법은 하층 실리콘 기판 위에 실리콘 산화막과 상부 실리콘층이 순서대로 적층된 SOI기판의 상부 실리콘층에 전도채널을 형성하는 단계; 전도채널을 제외한 영역에 불순물을 도핑하여 소오스와 드레인 영역을 형성하는 단계; SOI 기판의 상부에 실리콘 산화막을 성막하여 하층게이트 산화막을 형성하는 단계; 전도채널에 직교하도록 적어도 하나 이상의 미세패턴을 형성하는 단계; SOI기판의 상면에 폴리실리콘층을 적층하는 단계; 미세패턴의 측면에 폴리실리콘 라인의 하층 게이트를 형성하는 단계; SOI기판의 상면에 상층게이트 산화막을 형성하는 단계; 및 상층 게이트 산화막 상에 금속을 증착하여 상층 게이트를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a multi-quantum dot nano device, and more particularly, to a method for manufacturing a multi-quantum dot using an electron beam photosensitive film, in particular, a negative electron beam photosensitive film (Negative Electron-beam Resist (NER)), and thus The present invention relates to a manufactured multi-quantum dot nanodevice. A method of fabricating a multi-quantum dot nano device according to the present invention includes forming a conductive channel on an upper silicon layer of an SOI substrate in which a silicon oxide film and an upper silicon layer are sequentially stacked on a lower silicon substrate; Doping impurities in regions other than the conductive channels to form source and drain regions; Depositing a silicon oxide film over the SOI substrate to form a lower gate oxide film; Forming at least one micropattern to be orthogonal to the conducting channel; Stacking a polysilicon layer on an upper surface of the SOI substrate; Forming a lower gate of a polysilicon line on the side of the fine pattern; Forming an upper gate oxide film on an upper surface of the SOI substrate; And forming an upper gate by depositing a metal on the upper gate oxide layer.

양자점, 전자빔 감광막QD, electron beam photosensitive film

Description

다중 양자점 나노소자의 제작방법 및 그에 따른 다중 양자점 나노소자{Multi Quantum dot Nano Device and Fabrication Method thereof}Fabrication method of multi-quantum dot nanodevices and multi-quantum dot nanodevices according thereto

도 1은 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a multi-quantum dot nano device according to the present invention,

도 2는 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 나노미터 스케일의 전도채널이 상층 실리콘층에 형성된 상태를 나타낸 사시도,2 is a perspective view showing a state in which a conductive channel of a nanometer scale is formed in an upper silicon layer during a manufacturing process of a multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 하층게이트 산화막이 형성된 상태를 나타낸 사시도,4 is a perspective view showing a state in which a lower gate oxide film is formed during a manufacturing process of a multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 5는 도 4의 B-B선에 따른 단면도,5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 4;

도 6은 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 미세패턴이 형성된 상태를 나타낸 사시도,6 is a perspective view showing a state in which a fine pattern is formed during the manufacturing process of the multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 7은 도 6의 C-C선에 따른 단면도,7 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.

도 8은 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 폴리실리콘층이 적층된 상태를 나타낸 사시도,8 is a perspective view showing a state in which a polysilicon layer is laminated during the manufacturing process of the multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 9는 도 8의 D-D선에 따른 단면도,9 is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 8;

도 10은 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 폴리실리콘 라인이 형성된 상태를 나타낸 사시도,10 is a perspective view showing a state in which a polysilicon line is formed during a manufacturing process of a multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 11은 도 10의 E-E선에 따른 단면도,11 is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG.

도 12는 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 상층 게이트 산화막이 형성된 상태를 나타낸 사시도,12 is a perspective view showing a state in which an upper gate oxide film is formed during a manufacturing process of a multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 13은 도 12의 F-F선에 따른 단면도,13 is a cross-sectional view taken along the line F-F of FIG.

도 14는 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 제작공정 중, 상층게이트가 형성된 상태를 나타낸 사시도,14 is a perspective view showing a state in which an upper gate is formed during a manufacturing process of a multi-quantum dot nano device according to the present invention;

도 15는 도 14의 G-G선에 따른 단면도,15 is a cross-sectional view taken along the line G-G of FIG. 14;

도 16은 본 발명에 의한 다중 양자점 나노소자의 전도채널에 이중 양자점이 형성된 대략적인 개념도이다.FIG. 16 is a schematic conceptual view of double quantum dots formed in a conduction channel of a multi-quantum dot nano device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 하층 실리콘 기판1: Underlayer Silicon Substrate

2: 실리콘 산화막2: silicon oxide film

3: 상층 실리콘층3: upper silicon layer

4: 하층게이트 산화막4: lower gate oxide film

5: 제 1미세패턴5: first fine pattern

6: 제2미세패턴6: second fine pattern

7: 제3미세패턴7: third fine pattern

8: 폴리실리콘층8: polysilicon layer

8a: 제1폴리실리콘 라인(하층게이트)8a: first polysilicon line (lower layer gate)

8b: 제2폴리실리콘 라인(하층게이트)8b: second polysilicon line (lower layer gate)

8c: 제3폴리실리콘 라인(하층게이트)8c: third polysilicon line (lower layer gate)

8d: 제4폴리실리콘 라인(하층게이트)8d: fourth polysilicon line (lower layer gate)

8e: 제5폴리실리콘 라인(하층게이트)8e: fifth polysilicon line (lower layer gate)

8f: 제6폴리실리콘 라인(하층게이트)8f: 6th polysilicon line (lower layer gate)

15: 상층 게이트 산화막15: upper gate oxide film

16: 상층게이트
20: 소오스
30: 드레인
40a: 제1양자점
40b: 제2양자점
16: upper gate
20: source
30: drain
40a: first quantum dot
40b: second quantum dot

본 발명은, 다중 양자점 나노소자의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자빔 감광막, 특히 음성 전자빔 감광막(Negative Electron-beam Resist: NER)을 사용하여 다중 양자점을 형성할 수 있는 제작방법과 그에 따라 제조된 다중 양자점 나노소자에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 실리콘 기판위에 양자점을 형성시키기 위한 대표적인 방법으로, 전자빔 리소그래피 기법을 적용하여 나노미터 스케일의 미세 패턴으로 양자점을 제작하는 기술이 있었다. 그러나, 이러한 방법은 단일 미세 패턴을 이용하는 단일 양자점 형성에는 적합하지만 다중 미세 패턴을 이용한 다중 양자점 제작에는 문제점을 유발한다.
즉, 다중 미세 패턴 형성시 패턴의 간격이 가까워질수록 전자의 간섭과 회절에 의한 근접효과(proximity effect)가 발생하여 균일한 패턴을 형성시키기가 어렵다. 이러한 문제를 다소 해결할 수 있는 기술로, VLSI기술을 적용하여 극미세 패턴을 형성시키는 측벽(side wall)기법은 근접효과가 없고, 현재의 반도체 기술을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있으나, 다중 극미세 패턴을 형성하기 위해서는 다중 적층공정과 이에 따른 식각공정을 반복실시하여야 하므로 공정 횟수를 증가시키는 단점을 지니고 있다.
The present invention relates to a method for manufacturing a multi-quantum dot nano device, and more particularly, to a method for manufacturing a multi-quantum dot using an electron beam photosensitive film, in particular, a negative electron beam photosensitive film (Negative Electron-beam Resist (NER)), and thus The present invention relates to a manufactured multi-quantum dot nanodevice.
As a representative method for forming a quantum dot on a commonly used silicon substrate, there has been a technique of manufacturing a quantum dot with a nanometer-scale fine pattern by applying an electron beam lithography technique. However, this method is suitable for forming a single quantum dot using a single fine pattern, but causes a problem in manufacturing a multi-quantum dot using multiple fine patterns.
That is, when forming the multiple fine patterns, the closer the pattern interval is, the more proximity effect due to the interference and diffraction of electrons is generated, making it difficult to form a uniform pattern. As a technique to solve this problem somewhat, the side wall technique for forming an ultra fine pattern by applying the VLSI technology has no proximity effect, and there is an advantage that the current semiconductor technology can be used as it is. In order to form a multi-lamination process and an etching process according to it has to be carried out repeatedly has the disadvantage of increasing the number of processes.

본 발명은 다중 양자점 나노소자 제작방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 전자빔 리소그래피 기법과 VLSI기술을 융합함으로써, 전자빔 감광막을 사용하여 다중 미세패턴을 형성함에 있어서 제작공정이 간단하고 용이한 다중 양자점 나노소자의 제작방법과 그에 의하여 제작된 다중 양자점 나노소자를 제공하는데 있다.The present invention relates to a method for fabricating a multi-quantum dot nanodevice, and an object of the present invention is to fuse a electron beam lithography technique and a VLSI technique to form a multi-micron pattern using an electron beam photosensitive film. To provide a device manufacturing method and a multi-quantum dot nano device manufactured thereby.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적 설명이 본발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
<다중 양자점 나노소자 제작방법>
도 1은 본 발명에 따른 다중 양자점 나노소자의 사시도이고, 도 2 내지 도 15는 본 발명에 따른 다중 양자점 나노소자의 제작공정에 따른 상태를 나타낸다.
우선, 하층 실리콘 기판(1) 위에 순서대로 실리콘 산화막(2)과 상층 실리콘층(3)이 형성된 SOI기판의 최상층인 상층 실리콘층(3)을 식각하여 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전도채널을 형성한다. 전도채널은 전자빔 리소그래피 또는 포토리소그래피법에 의하여 형성할 수 있으며, 이러한 방법으로 형성된 전도채널은 나노미터의 스케일을 갖는다.
그 다음으로, 소오스와 드레인 영역을 형성한다. 전도채널이 형성된 SOI기판의 최상층인 상층 실리콘층(3)중 전도채널 부분을 제외하고 나머지 영역에 불순물을 도핑하여 소오스와 드레인 영역을 형성한다.
그 후, 하층게이트 산화막(4)은 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 전도채널이 형성된 부분은 돌출된 형상을 갖는다. 열산화공정에 의하여 상기 소오스와 드레인 영역에 도핑된 도펀트들이 활성화되는 효과도 있다.
그 다음으로, 미세패턴(5,6,7)을 형성한다. 미세패턴(5,6,7)은 적어도 하나 이상으로, 단일 또는 다중으로 형성될 수 있으며 바람직하게는 다중으로 형성한다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 도모하기 위하여 제1미세패턴(5), 제2미세패턴(6)과 제3미세패턴(7)인 3개의 미세패턴이 형성된 경우를 설명한다. 이러한 미세패턴(5,6,7)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전도채널에 직교하는 형상으로 형성됨이 바람직하다. 미세패턴(5,6,7)을 형성하는 방법으로는 전자빔 감광막을 이용한 전자빔 리소그래피법을 사용할 수 있다.
그 후, 폴리실리콘층(8)을 적층한다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 미세패턴(5,6,7)이 형성된 SOI기판의 상면 전체에 형성하며, 폴리실리콘층(8)은 화학기상증착법(CVD)에 의하여 적층될 수 있다.
그 다음으로, 하층 게이트를 형성한다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상 형성된 각각의 미세패턴(5,6,7)의 양 측면에 폴리실리콘 라인을 형성한다. 본 발명에서는 미세패턴(5,6,7)이 3개 형성된 경우로 설명하는바, 폴리실리콘 라인(8a,8b,8c,8d,8e,8f)은 각 미세패턴(5,6,7)마다 2개씩 구비되므로 전체 6개가 형성된다. 이러한 폴리실리콘 라인(8a,8b,8c,8d,8e,8f)이 하층 게이트가 된다. 폴리실리콘 라인(8a,8b,8c,8d,8e,8f)의 하층 게이트는 앞선 단계에서 적층한 폴리실리콘층(8)을 식각함으로써 형성되며, 식각방법으로 이방성 식각을 사용할 수 있다.
그 후, 상층게이트 산화막(15)을 형성한다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 하층게이트가 형성된 SOI기판의 상면 전체에 상층게이트 산화막(15)을 형성하며, 이때 상층게이트 산화막(15)은 실리콘 산화막으로 구성될 수 있다.
마지막으로, 상층 게이트(16)를 형성한다. 상층 게이트(16)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상층 게이트 산화막(15)의 상부에 금속을 증착하여 형성한다.
그리고, 상층게이트(16)까지 형성된 SOI기판의 하부에 금속층(미도시)을 증착할 수 있다. 즉, SOI기판중 하부 실리콘 기판(1)의 하부에 금속층이 더 부가되는 형상이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Prior to describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions and configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the description thereof will be omitted.
<Manufacturing method of multi quantum dot nano device>
1 is a perspective view of a multi-quantum dot nano device according to the present invention, Figures 2 to 15 shows a state according to the manufacturing process of the multi-quantum dot nano device according to the present invention.
First, as shown in FIGS. 2 and 3 by etching the upper silicon layer 3, which is the uppermost layer of the SOI substrate, on which the silicon oxide film 2 and the upper silicon layer 3 are formed on the lower silicon substrate 1 in order. Form conduction channels. The conduction channel can be formed by electron beam lithography or photolithography, and the conduction channel formed by this method has a scale of nanometer.
Next, the source and drain regions are formed. The source and drain regions are formed by doping impurities in the remaining regions except for the conductive channel portion of the upper silicon layer 3, which is the uppermost layer of the SOI substrate on which the conductive channel is formed.
Thereafter, the lower gate oxide film 4 may be formed to the same thickness, as shown in FIG. Therefore, the portion where the conductive channel is formed has a protruding shape. The dopant doped in the source and drain regions may be activated by a thermal oxidation process.
Next, fine patterns 5, 6, and 7 are formed. The micropatterns 5, 6, 7 may be formed in at least one, single or multiple, preferably multiple. In the present specification, for the convenience of description, a case in which three fine patterns, that is, the first fine pattern 5, the second fine pattern 6, and the third fine pattern 7 are formed will be described. As shown in FIGS. 6 and 7, the fine patterns 5, 6, and 7 are preferably formed in a shape orthogonal to the conduction channel. As a method of forming the fine patterns 5, 6, and 7, an electron beam lithography method using an electron beam photosensitive film can be used.
Thereafter, the polysilicon layer 8 is laminated. As shown in FIGS. 8 and 9, the polysilicon layer 8 may be formed by chemical vapor deposition (CVD) on the entire upper surface of the SOI substrate on which the fine patterns 5, 6 and 7 are formed. .
Next, a lower gate is formed. 10 and 11, polysilicon lines are formed on both sides of each of the fine patterns 5, 6, and 7 formed with at least one. In the present invention, a description will be given when three fine patterns 5, 6, and 7 are formed. The polysilicon lines 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, and 8f are formed for each fine pattern 5, 6, and 7, respectively. Since two are provided each, a total of six are formed. These polysilicon lines 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, and 8f serve as lower gates. The lower gates of the polysilicon lines 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, and 8f are formed by etching the polysilicon layer 8 stacked in the previous step, and anisotropic etching can be used as an etching method.
Thereafter, the upper gate oxide film 15 is formed. As shown in FIGS. 12 and 13, the upper gate oxide layer 15 is formed on the entire upper surface of the SOI substrate on which the lower gate is formed. In this case, the upper gate oxide layer 15 may be formed of a silicon oxide layer.
Finally, the upper gate 16 is formed. As illustrated in FIGS. 14 and 15, the upper gate 16 is formed by depositing a metal on the upper gate oxide layer 15.
In addition, a metal layer (not shown) may be deposited under the SOI substrate formed up to the upper gate 16. That is, the metal layer is further added to the lower part of the lower silicon substrate 1 in the SOI substrate.

폴리실리콘층(8) 형성단계와 미세패턴(5,6,7) 형성단계는 서로 뒤바뀌어도 무방하다. 전도채널을 형성하는 단계와 소오스와 드레인 영역을 형성하는 단계 및 하층게이트 산화막을 형성하는 단계까지는 앞서 설명한 바와 동일한바, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다. 본 실시예에서는, 하층게이트 산화막(4)의 상부에 전도채널과 직교하는 미세패턴(5,6,7)을 형성하기에 앞서, SOI기판의 상면에 폴리실리콘층(8)을 먼저 형성한다.
그 후, 적어도 하나 이상의 미세패턴(5,6,7)을 형성한다. 이때 미세패턴(5,6,7)을 형성하는 방법은 앞서 언급한 바와 같이 전자빔 감광막을 이용한 리소그래피방식에 의할 수 있다.
그 다음으로, 미세패턴(5,6,7)을 마스크로 앞서 형성한 폴리실리콘층(8)을 식각하는 방식으로 폴리실리콘 라인인 하층 게이트를 형성한다. 폴리실리콘층(8)을 식각하는 방법은 이방성 식각에 의할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
그 후, 상층게이트 산화막(15)을 형성하고, 상층 게이트(16)를 형성하는 단계는 앞서 설명한 바와 같다.
The step of forming the polysilicon layer 8 and the step of forming the fine patterns 5, 6 and 7 may be reversed. The steps of forming the conduction channel, forming the source and drain regions, and forming the lower gate oxide layer are the same as described above. In this embodiment, the polysilicon layer 8 is first formed on the top surface of the SOI substrate prior to forming the fine patterns 5, 6, and 7 orthogonal to the conduction channel on the lower gate oxide film 4.
Thereafter, at least one fine pattern 5, 6, 7 is formed. At this time, the method of forming the fine patterns (5, 6, 7) may be by a lithography method using an electron beam photosensitive film as mentioned above.
Subsequently, the lower gate, which is a polysilicon line, is formed by etching the polysilicon layer 8 previously formed using the fine patterns 5, 6, and 7 as a mask. As described above, the method of etching the polysilicon layer 8 may be by anisotropic etching.
Thereafter, the forming of the upper gate oxide film 15 and the forming of the upper gate 16 are as described above.

<다중 양자점 나노소자>
상기와 같은 제작방법에 의하여 제작된 다중 양자점 나노소자는 다음과 같은 특성을 갖는다. 상층 게이트는 제어게이트의 역할을 하는 것으로, 상층 게이트에 양의 전압을 인가하면 전도채널의 계면에 2차원 전자가스층(2DEG)이 형성되고, 하층 게이트인 복수개의 폴리실리콘 라인중 제2,4폴리실리콘 라인(8b,8d)에 음의 전압을 인가하면 전도채널의 계면에 형성된 2차원 전자가스층의 전자를 고갈시켜 터널링 장벽이 형성되고, 단일 양자점을 형성할 수 있게 된다.
그리고, 하층 게이트인 복수개의 폴리실리콘 라인 중 제1,3,5폴리실리콘 라인(8a,8c,8e)에 음의 전압을 인가하면 도 16에 도시된 바와 같이, 이중 양자점(40a, 40b)이 형성된다. 이때, 제3폴리실리콘 라인(8c)에 인가되는 음의 전압의 크기에 따라 양자점간의 커플링을 제어할 수 있고, 제2,4 폴리실리콘 라인(8b,8d)은 각각 양자점의 제어게이트로 사용가능하다.
드레인에 양의 전압을 인가하면 전자는 소오스(20)에서 제1양자점(40a)과 제2양자점(40b)으로 단전자 터널링과 쿨롱봉쇄현상을 일으키며 드레인(30)으로 이동한다.
< Multi quantum dot nano device>
The multi-quantum dot nano device manufactured by the above manufacturing method has the following characteristics. The upper gate serves as a control gate. When a positive voltage is applied to the upper gate, a two-dimensional electron gas layer (2DEG) is formed at the interface of the conductive channel, and the second and fourth poly of the plurality of polysilicon lines serving as the lower gate are formed. When a negative voltage is applied to the silicon lines 8b and 8d, a tunneling barrier is formed by depleting the electrons of the two-dimensional electron gas layer formed at the interface of the conducting channel, thereby forming a single quantum dot.
When a negative voltage is applied to the first, third, and fifth polysilicon lines 8a, 8c, and 8e of the plurality of polysilicon lines that are the lower gates, as illustrated in FIG. 16, the double quantum dots 40a and 40b are formed. Is formed. At this time, the coupling between the quantum dots can be controlled according to the magnitude of the negative voltage applied to the third polysilicon line 8c, and the second and fourth polysilicon lines 8b and 8d are used as control gates of the quantum dots, respectively. It is possible.
When a positive voltage is applied to the drain, electrons move from the source 20 to the first quantum point 40a and the second quantum point 40b, causing single electron tunneling and coulomb blockage, and moving to the drain 30.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련되어 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as long as they fall within the spirit of the invention.

따라서, 상기와 같은 본 발명인 다중 양자점 나노소자의 제작방법과 다중 양자점 나노소자에 의하면 제2,4폴리실리콘 라인의 하층 게이트가 양자점의 제어게이트로서 역할을 수행하는바, 단전자 다기능 로직 게이트로 활용할 수 있으며 양자 로직 게이트로 다양하게 응용가능하다.Therefore, according to the method of manufacturing the multi-quantum dot nano device and the multi-quantum dot nano device of the present invention as described above, the lower gate of the second and fourth polysilicon lines serves as a control gate of the quantum dot, and thus can be utilized as a single-electron multi-function logic gate. It can be used in various ways as a quantum logic gate.

Claims (8)

하층 실리콘 기판 위에 실리콘 산화막과 상부 실리콘층이 순서대로 적층된 SOI기판의 상기 상부 실리콘층에 전도채널을 형성하는 단계;Forming a conductive channel in the upper silicon layer of the SOI substrate in which a silicon oxide film and an upper silicon layer are sequentially stacked on a lower silicon substrate; 상기 전도채널을 제외한 영역에 불순물을 도핑하여 소오스와 드레인 영역을 형성하는 단계;Doping impurities in regions other than the conductive channel to form source and drain regions; 상기 SOI 기판의 상부에 실리콘 산화막을 성막하여 하층게이트 산화막을 형성하는 단계;Depositing a silicon oxide film on the SOI substrate to form a lower gate oxide film; 상기 전도채널에 직교하도록 적어도 하나의 미세패턴을 형성하는 단계;Forming at least one fine pattern to be orthogonal to the conductive channel; 상기 SOI기판의 상면에 폴리실리콘층을 적층하는 단계;Stacking a polysilicon layer on an upper surface of the SOI substrate; 상기 미세패턴의 측면에 폴리실리콘 라인의 하층 게이트를 형성하는 단계;Forming a lower gate of a polysilicon line on a side of the fine pattern; 상기 SOI기판의 상면에 상층게이트 산화막을 형성하는 단계; 및Forming an upper gate oxide film on an upper surface of the SOI substrate; And 상기 상층 게이트 산화막 상에 금속을 증착하여 상층 게이트를 형성하는 단계;를 포함하고,Depositing a metal on the upper gate oxide layer to form an upper gate; 상기 하층게이트 산화막 형성단계는 열산화 공정에 의하며,The lower gate oxide film forming step is performed by a thermal oxidation process, 상기 전도채널 형성단계는 전자빔 리소그래피 또는 포토리소그래피법을 적용하며,The conducting channel forming step applies an electron beam lithography or photolithography method, 상기 미세패턴은 전자빔 감광막을 이용한 전자빔 리소그래피법에 의하며,The fine pattern is by an electron beam lithography method using an electron beam photosensitive film, 상기 하층게이트 형성단계에서 상기 폴리실리콘 라인은 이방성 식각에 의하여 상기 미세패턴의 측면에 형성되며,In the lower gate forming step, the polysilicon line is formed on the side surface of the fine pattern by anisotropic etching, 상기 하층 실리콘 기판의 하부에 금속층을 증착하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다중 양자점 나노소자의 제작방법.And depositing a metal layer under the lower silicon substrate. 하층 실리콘 기판 위에 실리콘 산화막과 상부 실리콘층이 순서대로 적층된 SOI기판의 상기 상부 실리콘층에 전도채널을 형성하는 단계;Forming a conductive channel in the upper silicon layer of the SOI substrate in which a silicon oxide film and an upper silicon layer are sequentially stacked on a lower silicon substrate; 상기 전도채널을 제외한 영역에 불순물을 도핑하여 소오스와 드레인 영역을 형성하는 단계;Doping impurities in regions other than the conductive channel to form source and drain regions; 상기 SOI 기판의 상부에 실리콘 산화막을 성막하여 하층게이트 산화막을 형성하는 단계;Depositing a silicon oxide film on the SOI substrate to form a lower gate oxide film; 상기 SOI 기판의 상면에 폴리실리콘층을 성층하는 단계;Depositing a polysilicon layer on an upper surface of the SOI substrate; 상기 전도채널에 직교하도록 적어도 하나의 미세패턴을 형성하는 단계;Forming at least one fine pattern to be orthogonal to the conductive channel; 상기 미세패턴을 마스크로 상기 폴리실리콘층을 식각함으로써 상기 미세패턴의 하부에 폴리실리콘 라인의 하층게이트를 형성하는 단계;Forming a lower gate of a polysilicon line under the fine pattern by etching the polysilicon layer using the fine pattern as a mask; 상기 SOI기판의 상면에 상층게이트 산화막을 형성하는 단계; 및Forming an upper gate oxide film on an upper surface of the SOI substrate; And 상기 상층 게이트 산화막 상에 금속을 증착하여 상층 게이트를 형성하는 단계;를 포함하고,Depositing a metal on the upper gate oxide layer to form an upper gate; 상기 하층게이트 산화막 형성단계는 열산화 공정에 의하며,The lower gate oxide film forming step is performed by a thermal oxidation process, 상기 전도채널 형성단계는 전자빔 리소그래피 또는 포토리소그래피법을 적용하며,The conducting channel forming step applies an electron beam lithography or photolithography method, 상기 미세패턴은 전자빔 감광막을 이용한 전자빔 리소그래피법에 의하며,The fine pattern is by an electron beam lithography method using an electron beam photosensitive film, 상기 하층 실리콘 기판의 하부에 금속층을 증착하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다중 양자점 나노소자의 제작방법.And depositing a metal layer under the lower silicon substrate. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항 또는 제 2항의 제작방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 다중 양자점 나노소자.The multi-quantum dot nano device, characterized in that produced by the manufacturing method of claim 1 or 2.
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