KR20210102711A - Drain-extended FinFET with a High-k Dielectric Field Plate and Method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드레인 확장형 핀펫 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항복 전압과 구동저항 특성을 향상시킬 수 있는 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an extended drain finFET and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an extended drain finFET having a high dielectric constant field plate capable of improving breakdown voltage and driving resistance characteristics, and a manufacturing method thereof.
고전압 트랜지스터는 입출력 인터페이스 회로, 전원 관리 회로, 메모리 및 RF 증폭기 용 구동회로와 같은 다양한 어플리케이션을 위한 단일 칩 시스템(System-on-Chip; SoC) 기술의 필수 구성 요소이다.High voltage transistors are an essential component of system-on-chip (SoC) technology for a variety of applications such as input/output interface circuits, power management circuits, memory and driver circuits for RF amplifiers.
최근, 항복 현상과 정전 방전(Electrostatic Discharge; ESD)을 안정적으로 피하기 위하여, 우수한 동작전압에서 안정적으로 동작이 가능하면서도, 우수한 트랜지스터 성능 및 낮은 구동저항(on resistance) 특성을 보유한 고전압 트랜지스터에 대한 연구개발이 요구되고 있다. 또한, 핀펫(Fin Field-Effect Transistor; FinFET)은 평판형 트랜지스터 대비 우수한 게이트 제어력, 단채널 효과(Short Channel Effects; SCE)에 대한 우수한 내성, 기존 평판형 트랜지스터와 기술과의 높은 호환성 등으로 인해 SoC 기술에서 많이 활용되고 있다.Recently, in order to stably avoid breakdown and electrostatic discharge (ESD), research and development on high voltage transistors that can operate stably at an excellent operating voltage and have excellent transistor performance and low on resistance characteristics this is being requested In addition, Fin Field-Effect Transistor (FinFET) has superior gate control compared to planar transistors, excellent resistance to short channel effects (SCE), and high compatibility with existing planar transistors and technologies. It is widely used in technology.
하지만 종래의 핀펫은 좁은 핀 구조와 채널 및 드레인의 높은 도핑 농도 차이에서 발생하는 높은 전계 피크로 인해 충분한 항복 전압을 확보하는데 많은 제약이 따른다.However, the conventional finFET has many limitations in securing a sufficient breakdown voltage due to a narrow fin structure and a high electric field peak generated from a high doping concentration difference between the channel and the drain.
또한, LDMOS(Laterally Double diffused Metal Oxide Semiconductor), DeMOS(Drain extended Metal Oxide semiconductor) 및 필드 플레이트 구성에서 사용된 RESURF(Reduced Surface Field) 기술은 우수한 전기적 성능과 기존 CMOS 공정과의 높은 호환성을 가지고 있어 비용 효율적으로 저전압 및 고전압 트랜지스터를 단일 칩 시스템에 통합하여 활용되고 있다. 이러한 RESURF 기술은 채널과 드레인 사이 전계 피크를 완화시키는데 매우 효과적이지만, 낮은 도핑 농도의 드레인 확장영역으로 인해 구동저항이 높아지기 때문에, 고전압 트랜지스터 구현을 위하여, 항복 전압-구동저항 트레이드 오프가 해결되어야할 큰 문제점으로 지적되고 있다.In addition, LDMOS (Laterally Double diffused Metal Oxide Semiconductor), DeMOS (Drain extended Metal Oxide semiconductor), and RESURF (Reduced Surface Field) technology used in the field plate configuration have excellent electrical performance and high compatibility with existing CMOS processes. It is being utilized by efficiently integrating low-voltage and high-voltage transistors into a single-chip system. This RESURF technique is very effective in alleviating the electric field peak between the channel and the drain, but since the driving resistance is high due to the drain extension region with a low doping concentration, for the realization of a high voltage transistor, the breakdown voltage-drive resistance tradeoff has to be solved. pointed out as a problem.
도 1은 종래의 RESURF 기술이 적용된 드레인 확장형 핀펫(Drain Extended FinFET; DeFinFET)의 예를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a drain extended FinFET (DeFinFET) to which a conventional RESURF technology is applied.
도 1을 참조하면, 종래의 RESURF 기술이 적용된 드레인 확장형 핀펫은 핀 바디(10) 내에 소스(11), 채널(12), 드레인 확장영역(13) 및 드레인(14)이 순차적으로 형성되고, 채널(12) 상에 게이트 절연막(15)과 게이트(16)가 형성된 구조를 갖는다. 즉, 소스(11)와 드레인(14) 사이에 채널(12)과 인접하도록 드레인 확장영역(13)이 형성되어 채널(12)과 드레인(14) 사이에 형성된 높은 전계 피크를 완화시키는데 다소 효과적이다. 하지만, 낮은 도핑 농도와 좁은 핀 선폭을 보유한 드레인 확장영역(13)으로 인해 구동저항이 치명적으로 높아지는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1 , in the conventional extended drain finFET to which RESURF technology is applied, a
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 항복 전압 및 구동저항의 트레이드 오프를 확보하기 위해 채널과 드레인 사이에 형성된 높은 전계 피크를 감소시키고, 낮은 구동저항을 확보할 수 있는 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention is to reduce the high electric field peak formed between the channel and the drain in order to secure a trade-off between the breakdown voltage and the driving resistance, and a drain extension type having a high dielectric constant field plate capable of securing a low driving resistance To provide a FinFET and a method for manufacturing the same.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫은 기판, 상기 기판 상으로 돌출된 핀 바디, 상기 핀 바디 내의 일측에 형성된 소스, 상기 핀 바디 내의 타측에 형성된 드레인, 상기 소스와 상기 드레인 사이에 형성된 채널, 상기 드레인과 상기 채널 사이에 형성된 드레인 확장영역, 상기 채널과 상기 드레인 확장영역 상에 형성된 게이트 절연막 및 상기 게이트 절연막 상에 형성된 고 유전율 필드 플레이트를 포함한다.In order to solve the above problems, the drain extended type finFET having a high dielectric constant field plate of the present invention includes a substrate, a fin body protruding onto the substrate, a source formed on one side of the fin body, a drain formed on the other side of the fin body, and a channel formed between the source and the drain, a drain extension region formed between the drain and the channel, a gate insulating film formed on the channel and the drain extension region, and a high dielectric constant field plate formed on the gate insulating film.
상기 고 유전율 필드 플레이트는 상기 게이트 절연막의 상부면 및 측면을 모두 감싸도록 형성될 수 있다.The high dielectric constant field plate may be formed to surround both the upper surface and the side surface of the gate insulating layer.
상기 고 유전율 필드 플레이트는 이산화 규소(SiO2), 산화 하프늄(HfO2), 질화 규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 타이타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 탄탈럼(Ta2O5) 및 산화 란탄륨(La2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The high dielectric constant field plate is silicon dioxide (SiO 2 ), hafnium oxide (HfO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ) ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and lanthanum oxide (La 2 O 3 ) may include at least one.
상기 고 유전율 필드 플레이트는 유전율 3.9 이상의 높은 유전율을 가질 수 있다.The high dielectric constant field plate may have a high dielectric constant of 3.9 or more.
상기 게이트 절연막은 상기 채널과 상기 드레인 확장영역의 상부면 및 측면을 모두 감싸도록 형성될 수 있다.The gate insulating layer may be formed to cover both upper surfaces and side surfaces of the channel and the drain extension region.
상기 고 유전율 필드 플레이트 상에 형성된 게이트를 더 포함할 수 있다.It may further include a gate formed on the high dielectric constant field plate.
상기 게이트는, 상기 고 유전율 필드 플레이트의 상부면 및 측면을 감싸도록 형성되되, 상기 채널 상에 배치되도록 형성될 수 있다.The gate may be formed to surround an upper surface and a side surface of the high dielectric constant field plate, and may be formed to be disposed on the channel.
상기 게이트는, 상기 고 유전율 필드 플레이트의 상부면 및 측면을 감싸도록 형성되되, 상기 채널과 상기 드레인 확장영역의 일부를 포함할 수 있다.The gate may be formed to surround an upper surface and a side surface of the high dielectric constant field plate, and may include a portion of the channel and the drain extension region.
상기 게이트는 다결정 실리콘(Poly Si), 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 몰리브데넘(M), 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈럼(TaN), 질화 텅스텐(WN), 질화 몰리브데넘(MoN), 구리(Cu), 금(Au) 및 코발트(Co) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The gate may include polysilicon (Poly Si), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (M), titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), tungsten nitride (WN). ), molybdenum nitride (MoN), copper (Cu), gold (Au), and cobalt (Co) may be included.
상기 핀 바디의 하부 측면을 덮는 하부 절연층을 더 포함할 수 있다.It may further include a lower insulating layer covering the lower side of the fin body.
상기 소스 및 상기 드레인 상에 형성된 컨택을 더 포함할 수 있다.It may further include a contact formed on the source and the drain.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫의 제조방법은 기판 상에 핀 바디를 형성하는 단계, 상기 핀 바디가 노출되도록 상기 기판 상에 하부 절연층을 형성하는 단계, 상기 핀 바디 내에 채널 및 드레인 확장영역을 형성하는 단계, 상기 핀 바디를 감싸도록 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막을 감싸도록 고 유전율 필드 플레이트를 형성하는 단계, 상기 핀 바디 내에 소스 및 드레인을 형성하는 단계 및 상기 고 유전율 필드 플레이트 상에 게이트를 형성하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problems, the method for manufacturing an extended drain type finFET having a high dielectric constant field plate according to the present invention includes forming a fin body on a substrate, and forming a lower insulating layer on the substrate to expose the fin body. forming a channel and drain extension region in the fin body, forming a gate insulating film to surround the fin body, forming a high dielectric constant field plate to surround the gate insulating film, a source and a source in the fin body forming a drain and forming a gate on the high dielectric constant field plate.
상기 드레인 확장영역을 형성하는 단계 전에, 상기 핀 바디 상에 제1 더미 게이트를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming a first dummy gate on the fin body before forming the drain extension region.
상기 제1 더미 게이트는 상기 채널이 형성되는 상기 핀 바디 상부면에 형성될 수 있다.The first dummy gate may be formed on an upper surface of the fin body where the channel is formed.
상기 드레인 확장영역을 형성하는 단계는, 상기 제1 더미 게이트를 이용하여, 상기 핀 바디 내에 n형 또는 p형 도펀트를 주입하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the drain extension region may include implanting an n-type or p-type dopant into the fin body using the first dummy gate.
상기 소스 및 드레인을 형성하는 단계 전에, 상기 고 유전율 필드 플레이트 상에 제2 더미 게이트를 형성하는 단계 및 상기 제2 더미 게이트를 이용하여, 상기 소스와 상기 드레인이 형성되는 상기 핀 바디 상부면이 노출되도록, 상기 게이트 절연막 및 상기 고 유전율 필드 플레이트를 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.Before forming the source and drain, forming a second dummy gate on the high dielectric constant field plate and using the second dummy gate, the upper surface of the fin body where the source and the drain are formed is exposed The method may further include etching the gate insulating layer and the high dielectric constant field plate.
상기 소스 및 드레인을 형성하는 단계는, 상기 노출된 핀 바디 내에 상기 드레인 확장영역에 주입된 도펀트보다 높은 농도의 n형 또는 p형 도펀트를 주입하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the source and drain may include implanting an n-type or p-type dopant having a higher concentration than a dopant implanted into the drain extension region into the exposed fin body.
상기 게이트를 형성하는 단계 이후에, 상기 소스 및 상기 드레인 상에 컨택을 각각 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.After forming the gate, the method may further include forming a contact on the source and the drain, respectively.
본 발명에 따르면, 드레인 확장영역과 채널 상에 고 유전율 필드 플레이트를 형성함으로써 채널과 드레인 영역 사이에 형성된 전계 피크를 효과적으로 분산시킬 수 있다. 따라서, 높은 항복 전압을 확보할 수 있으며, 드레인 확장영역에 전자축적 층을 형성시킴으로서 구동저항을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.According to the present invention, the electric field peak formed between the channel and the drain region can be effectively dispersed by forming the high dielectric constant field plate on the drain extension region and the channel. Accordingly, a high breakdown voltage can be secured, and the driving resistance can be reduced by forming the electron accumulation layer in the drain extension region.
또한, 고 유전율 필드 플레이트는 높은 유전 상수로 인하여, 채널과 드레인 확장영역에 게이트 제어력을 향상시킬 수 있기 때문에, 트렌지스터의 Sub-threshold Swing(SS) 및 전류 점멸비(ION/IOFF) 등의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the high dielectric constant field plate can improve gate control in the channel and drain extension regions due to its high dielectric constant, the transistor's sub-threshold swing (SS) and current flashing ratio (I ON /I OFF ), etc. Electrical properties can be improved.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래의 RESURF 기술이 적용된 드레인 확장형 핀펫(Drain Extended FinFET; DeFinFET)의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 드레인 확장형 핀펫에 있어서, 고 유전율 필드 플레이트의 유전체 물질에 따른 핀펫 내의 전계 분포도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 드레인 확장형 핀펫에 있어서, 고 유전율 필드 플레이트의 유전체 물질에 따른 핀펫 내의 전자 농도 분포도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 드레인 확장형 핀펫에 있어서, 고 유전율 필드 플레이트의 유전체 물질에 따른 항복전압, 구동저항 및 성능지수를 나타내는 그래프이다.
도 6 내지 도 14는 본 발명의 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫의 제조방법을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a drain extended FinFET (DeFinFET) to which a conventional RESURF technology is applied.
2 is a view showing an extended drain type FinFET having a high dielectric constant field plate of the present invention.
3 is a graph showing the electric field distribution in the FinFET according to the dielectric material of the high dielectric constant field plate in the extended-drain FinFET according to the present invention.
4 is a graph showing the electron concentration distribution in the FinFET according to the dielectric material of the high permittivity field plate in the extended-drain FinFET according to the present invention.
5 is a graph showing breakdown voltage, driving resistance, and figure of merit according to dielectric materials of a high dielectric constant field plate in the extended-drain finFET of the present invention.
6 to 14 are views illustrating a method of manufacturing an extended drain type FinFET having a high dielectric constant field plate according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.While the present invention is susceptible to various modifications and variations, specific embodiments thereof are illustrated and shown in the drawings and will be described in detail hereinafter. However, it is not intended to limit the invention to the particular form disclosed, but rather the invention includes all modifications, equivalents and substitutions consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood that when an element, such as a layer, region, or substrate, is referred to as being “on” another component, it may be directly on the other element or intervening elements in between. .
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and/or regions, such elements, components, regions, layers and/or regions are not It will be understood that they should not be limited by these terms.
도 2는 본 발명의 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫을 나타낸 도면이다.2 is a view showing an extended drain type FinFET having a high dielectric constant field plate of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫은 기판(110), 핀 바디(120), 하부 절연층(130), 상기 핀 바디(120) 내에 형성된 소스(121), 드레인(122), 채널(123), 드레인 확장영역(124), 게이트 절연막(140), 고 유전율 필드 플레이트(150) 및 게이트(160)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the drain extended finFET having a high dielectric constant field plate according to the present invention includes a
핀 바디(120)는 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 여기서 기판(110)은 실리콘(Si), Silicon on Insulator (SOI) 등의 반도체, 폴리머 또는 부도체 기판 중 어느 하나의 재질을 가질 수 있다.The
핀 바디(120)는 기판(110) 상에 제1 방향(D1)으로 돌출되도록 형성되되, 제1 방향과 수직하는 제2 방향(D2)으로 연장되도록 형성될 수 있다. 여기서, 핀 바디(120)의 폭은 3nm 내지 1μm범위의 폭을 가지며, 핀 바디(120)의 길이는 30nm 내지 1μm범위의 길이를 가질 수 있다. 또한, 핀 바디(120)의 높이는 10nm 내지 200nm의 범위의 높이 내에서 형성될 수 있다.The
핀 바디(120)는 포토리소그래피 공정을 이용하여 기판(110)을 패터닝하고 식각함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 핀 바디(120)는 기판(110)과 동일한 반도체 물질 및 격자 크기를 가질 수 있다. 일예로, 포토레지스트 물질층이 기판(110) 상에 증착되고, 포토레지스트 물질층은 핀 바디(120) 패턴에 따라 노출되어 현상되어, 포토레지스트 물질의 일부가 제거된다. 나머지 포토레지스트 물질은 식각과 같은 후속 공정 단계들로부터 기저(underlying) 물질을 보호한다. 산화물 또는 실리콘 질화물 마스트와 같은 다른 마스크들이 식각 공정에서 이용될 수도 있다.The
하부 절연층(130)은 핀 바디(120)의 양 측으로 형성되어, 핀 바디(120)와 다른 소자들이 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 하부 절연층(130)은 핀 바디(120)의 양 측 기판(110) 상에 형성되되, 핀 바디(120)의 상면이 하부 절연층(130)의 상면보다 높은 상면을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 핀 바디(120)는 하부 절연층(130)으로부터 돌출된 형태를 가질 수 있다. 하부 절연층(130)의 재질로는 산화 실리콘(SiO2), 질화 실리콘(Si3N4) 및 TEOS 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있으며, CMP 및 식각 공정을 이용하여 핀 바디(120)를 노출 시킬 수 있다.The lower
핀 바디(120) 내에는 소스(121), 드레인(122), 채널(123) 및 드레인 확장영역(124)이 형성될 수 있다.A
소스(121) 및 드레인(122)은 핀 바디(120)의 일측 또는 타측에 각각 형성될 수 있다. 일예로, 소스(121) 및 드레인(122)은 핀 바디(120) 상에 마스크를 형성하고, 형성된 마스크를 이용하여 소스(121) 및 드레인(122)이 형성되는 핀 바디(120) 내에 고농도의 n형 또는 p형 도펀트를 각각 주입함으로써 형성될 수 있다. 다른 실시예로써, 상기 마스크를 이용하여 핀 바디(120)의 소스(121) 및 드레인(122)이 형성되는 부위를 식각 후, 선택적 에피성장법(Selective Epitaxial Growth)이 활용하여, n형 또는 p형 도펀트가 포함된 소스(121) 및 드레인(122) 영역을 형성할 수도 있다.The
채널(123)과 드레인 확장영역(124)은 핀 바디(120) 내에서 소스(121)와 드레인(122) 사이 영역에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 소스(121)와 인접하도록 채널(123)이 형성되고, 채널(123)과 드레인(122) 사이에 드레인 확장영역(124)이 형성될 수 있다. 여기서, 채널(123)과 드레인 확장영역(124)은 소스(121)와 드레인(122) 사이에 형성되되, 마스크를 이용하여 채널(123)과 드레인 확장영역(124)을 분리하여 형성될 수 있다. 일예로, 마스크를 이용하여 드레인 확장영역(124) 위치에 소스(121) 및 드레인(122)보다 낮은 불순물 농도를 갖는 n형 또는 p형 도펀트를 주입함으로써 채널(123)과 드레인 확장영역(124)이 분리되어 형성될 수 있다. 드레인 확장영역(124)의 길이로는 3nm 내지 1μm범위의 길이를 갖는 것이 바람직하다.The
게이트 절연막(140)은 채널(123)과 드레인 확장영역(124) 상에 형성될 수 있다. 좀 더 상세하게는, 게이트 절연막(140)은 채널(123)과 드레인 확장영역(124)의 상부면과 측면을 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 게이트 절연막(140)의 재질로는 이산화 규소(SiO2), 산화 하프늄(HfO2), 질화 규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 타이타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 탄탈럼(Ta2O5) 및 산화 란탄륨(La2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The
게이트 절연막(140) 상에는 고 유전율 필드 플레이트(150)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세하게는, 고 유전율 필드 플레이트(150)는 채널(123)과 드레인 확장영역(124)을 감싸는 게이트 절연막(140)의 상부면과 측면을 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 따라서, 고 유전율 플레이트는 채널(123)과 드레인 확장영역(124)을 감싸는 형태를 취할 수 있다.A high dielectric
고 유전율 필드 플레이트(150)의 재질로는 이산화 규소(SiO2), 산화 하프늄(HfO2), 질화 규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 타이타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 탄탈럼(Ta2O5) 및 산화 란탄륨(La2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.Materials of the high dielectric
즉, 종래의 RESURF 기술이 적용된 드레인 확장형 핀펫은 소스와 드레인 사이에 채널과 인접하도록 드레인 확장영역이 형성되어 채널과 드레인 사이에 형성된 높은 전계 피크를 완화시키는데 다소 효과적이다. 하지만, 낮은 도핑 농도와 좁은 핀 선폭을 보유한 드레인 확장영역으로 인해 구동저항이 치명적으로 높아지는 단점을 갖는다. 따라서, 고전압 트랜지스터 구현을 위해서 항복 전압-구동저항의 트레이드 오프가 해결되야 하는 문제점이 있다.That is, the drain extended finFET to which the conventional RESURF technology is applied has a drain extended region formed between the source and the drain adjacent to the channel, and is somewhat effective in alleviating the high electric field peak formed between the channel and the drain. However, there is a disadvantage in that the driving resistance is fatally increased due to the low doping concentration and the drain extension region having a narrow fin line width. Accordingly, there is a problem in that the trade-off between the breakdown voltage and the driving resistor has to be solved in order to implement a high voltage transistor.
허나, 본 발명에 따른 드레인 확장형 핀펫은 드레인 확장영역(124)과 채널(123) 상에 고 유전율 필드 플레이트(150)를 형성함으로써 채널(123)과 드레인(122) 영역 사이에 형성된 전계 피크를 효과적으로 분산시킬 수 있다.However, in the extended drain finFET according to the present invention, the electric field peak formed between the
도 3은 본 발명의 드레인 확장형 핀펫에 있어서, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전체 물질에 따른 핀펫 내의 전계 분포도를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the electric field distribution in the FinFET according to the dielectric material of the high dielectric
도 3을 참조하면, 공기의 유전율을 1로 했을 때, 채널(123)과 드레인(122) 상에 형성된 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전율이 공기에서 산화 하프늄(HfO2,유전율:25)으로 높아질수록 채널(123)과 드레인(122) 사이에 형성된 전계피크가 효과적으로 분산되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3 , when the permittivity of air is 1, the permittivity of the high
도 4는 본 발명의 드레인 확장형 핀펫에 있어서, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전체 물질에 따른 핀펫 내의 전자 농도 분포도를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the electron concentration distribution in the FinFET according to the dielectric material of the high dielectric
도 4(a)를 참조하면, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전율이 공기에서 산화 하프늄(HfO2)으로 높아질수록 채널(123)과 드레인(122) 사이에 집중된 전자 밀도(electron density)가 분산되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 4(b)를 참조하면, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전율이 공기에서 산화 하프늄(HfO2)으로 높아질수록 드레인 확장영역(124)에 형성되는 전자축적 층이 확대되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4A , as the dielectric constant of the high dielectric constant field plate 150 increases from air to hafnium oxide (HfO 2 ), the electron density concentrated between the
도 5는 본 발명의 드레인 확장형 핀펫에 있어서, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전체 물질에 따른 항복전압, 구동저항 및 성능지수를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the breakdown voltage, driving resistance, and figure of merit according to the dielectric material of the high dielectric
도 5(a)를 참조하면, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 유전율이 공기에서 산화 하프늄(HfO2)으로 높아질수록 구동 저항은 감소하고, 항복 전압은 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 도 5(b)에서와 같이, 유전율이 높아질수록 성능지수(Figure of merit)가 향상되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5( a ), as the dielectric constant of the high dielectric constant field plate 150 increases from air to hafnium oxide (HfO 2 ), it can be seen that the driving resistance decreases and the breakdown voltage is improved, as shown in FIG. 5( b ) ), it can be seen that the higher the dielectric constant, the better the figure of merit.
즉, 고 유전율 필드 플레이트(150)의 전계피크의 분산효과는 핀 바디(120)를 구성하는 반도체 물질 내의 임팩트 이온화(Impact ionization)를 감소시킴으로서 드레인 확장형 핀펫의 항복전압을 향상시킬 수 있다. 또한, 고 유전율 필드 플레이트(150)에 의해 드레인 확장영역(124)에 형성되는 전자축적 층은 구동저항을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 드레인 확장형 핀펫은 채널(123)과 드레인 확장영역(124)에 형성된 유전율이 높은 고 유전율 필드 플레이트(150)를 형성함으로써, 드레인 확장형 핀펫의 항복전압을 향상시킬 수 있고, 구동저항을 감소시킴으로써 성능지수를 효과적으로 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.That is, the dispersion effect of the electric field peak of the high dielectric
또한, 고 유전율 필드 플레이트(150)는 높은 유전 상수로 인하여, 채널(123)과 드레인 확장영역(124)에 게이트(160) 제어력을 향상시킬 수 있기 때문에, 트랜지스터의 Sub-threshold Swing(SS) 및 전류 점멸비(ION/IOFF) 등의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the high dielectric
따라서, 고 유전율 필드 플레이트(150)는 유전율이 3.9 이상의 높은 유전율을 갖는 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 좀 더 상세하게는 3.9 내지 1600 범위의 높은 유전율을 갖는 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 일예로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 고 유전율 필드 플레이트(150)가 SiO2(유전율 3.9)보다 작은 유전율을 갖는 재질로 형성되면, 채널(123)과 드레인(122) 사이에 전계 피크가 높아지고, 구동저항이 감소하기 때문에, 항복 전압 및 구동저항의 트레이드 오프를 확보하기 어렵고, 성능지수가 낮아지는 단점을 갖는다.Therefore, the high dielectric
계속해서, 도 2를 참조하면, 고 유전율 필드 플레이트(150) 상에는 게이트(160)가 형성될 수 있다. 즉, 게이트(160)는 고 유전율 필드 플레이트(150) 상에 형성되되, 채널(123)과 대응되는 위치에 해당되는 고 유전율 필드 플레이트(150)의 상부면 및 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 이때, 게이트(160)는 채널(123)과 인접한 드레인 확장영역(124)으로 일부 확장되는 형태로 제작될 수도 있다.Continuing to refer to FIG. 2 , a
게이트(160)는 n형 트랜지스터 또는 p형 트랜지스터의 게이트(160)에 적합한 물질을 포함할 수 있다. 일예로, 게이트(160)는 도핑 불순물에 의해 조절되는 일함수를 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 또는, 게이트(160)는 n형 트랜지스터 및 p형 트랜지스터의 게이트(160)의 일함수의 중간 값(middle value)의 미드갭(mid-gap) 일함수를 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다.The
일예로, 게이트(160) 물질로는 다결정 실리콘(Poly Si), 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 몰리브데넘(M), 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈럼(TaN), 질화 텅스텐(WN), 질화 몰리브데넘(MoN), 구리(Cu), 금(Au) 및 코발트(Co) 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.For example, the material of the
컨택은 소스(121)와 드레인(122) 상에 각각 형성될 수 있으며, 도전성을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The contact may be formed on the
도 6 내지 도 14는 본 발명의 고 유전율 필드 플레이트를 구비한 드레인 확장형 핀펫의 제조방법을 나타낸 도면이다.6 to 14 are views illustrating a method of manufacturing an extended drain type FinFET having a high dielectric constant field plate according to the present invention.
도 6 및 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 고 유전율 필드 플레이트(150)를 구비한 드레인 확장형 핀펫의 제조방법은 기판(110) 상에 핀 바디(120)를 형성하는 단계, 핀 바디(120)가 노출되도록 기판(110) 상에 하부 절연층(130)을 형성하는 단계, 핀 바디(120) 내에 드레인 확장영역(124)을 형성하는 단계, 핀 바디(120)를 감싸도록 게이트 절연막(140)을 형성하는 단계, 게이트 절연막(140)을 감싸도록 고 유전율 필드 플레이트(150)를 형성하는 단계, 핀 바디(120) 내에 소스(121) 및 드레인(122)을 형성하는 단계 및 고 유전율 필드 플레이트(150) 상에 게이트(160)를 형성하는 단계를 포함한다.6 and 14 , the method of manufacturing the extended drain type FinFET having the high dielectric
도 6을 참조하면, 도 6(a)는 핀펫의 상부에서 바라본 평면도이고, 도 6(b)는 도 6(a)에서 A-A' 면을 절단했을 때의 단면도이며, 도 6(c)는 도 6(a)에서 B-B' 면을 절단했을 때의 단면도이다. 도 6(a),(b) 및 (c)를 참조하면, 우선 기판(110) 상에 핀 바디(120)가 형성될 수 있다. 여기서, 기판(110)은 실리콘(Si), Silicon on Insulator (SOI) 등의 반도체, 폴리머 또는 부도체 기판 중 어느 하나의 재질을 가질 수 있다. 또한, 핀 바디(120)는 기판(110) 상부 방향으로 돌출되도록 포토리소그래피 공정을 이용하여 기판(110)을 패터닝하고 식각함으로써 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , FIG. 6(a) is a plan view viewed from the top of the FinFET, FIG. 6(b) is a cross-sectional view when the plane AA' is cut in FIG. 6(a), and FIG. 6(c) is FIG. It is a cross-sectional view when the BB' plane is cut in 6(a). Referring to FIGS. 6A , 6B and 6C , first, a
도 7을 참조하면, 핀 바디(120)의 양 측으로 하부 절연층(130)이 형성될 수 있다. 즉, 하부 절연층(130)은 핀 바디(120)의 양 측 기판(110) 상에 형성되되, 핀 바디(120)의 상면이 하부 절연층(130)의 상면보다 높은 상면을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 핀 바디(120)는 하부 절연층(130)으로부터 돌출된 형태를 가질 수 있다. 하부 절연층(130)의 재질로는 산화 실리콘(SiO2), 질화 실리콘(Si3N4) 및 TEOS 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있으며, CMP 및 식각 공정을 이용하여 핀 바디(120)가 노출되도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , lower insulating
도 8을 참조하면, 핀 바디(120)와 하부 절연층(130) 상에 제1 더미 게이트(101)가 형성될 수 있다. 제1 더미 게이트(101)는 리소그래피 공정을 이용한 패터닝 및 식각 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 여기서, 제1 더미 게이트(101)는 다결정 실리콘(Poly Si) 또는 감광액을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8 , a
도 9를 참조하면, 핀 바디(120) 내에 채널(123) 및 드레인 확장영역(124)이 형성될 수 있다. 일예로, 제1 더미 게이트(101)를 마스크로 이용하여, 핀 바디(120) 내에 n형 또는 p형 도펀트(103)가 주입될 수 있다. 따라서, 도펀트(103)가 주입되지 않은 제1 더미 게이트(101) 하부에 해당되는 핀 바디(120)는 채널(123)로서 기능할 수 있고, 드레인 확장영역(124)은 채널(123)을 제외한 영역에 도펀트(103)를 주입함으로써 형성될 수 있다. 좀 더 상세하게는, 핀 바디(120) 내에서 후술한 소스(121) 및 드레인(122)이 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역이 드레인 확장영역(124)으로서 기능할 수 있다.Referring to FIG. 9 , a
도 10을 참조하면, 제1 더미 게이트(101)를 제거한 후에, 핀 바디(120) 상에 게이트 절연막(140) 및 고 유전율 필드 플레이트(150)가 형성될 수 있다. 즉, 게이트 절연막(140)은 핀 바디(120)의 상부면과 측면을 모두 감싸도록 형성되고, 고 유전율 필드 플레이트(150)는 핀 바디(120)를 감싸는 게이트 절연막(140)을 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 이때, 게이트 절연막(140) 및 고 유전율 필드 플레이트(150)는 이산화 규소(SiO2), 산화 하프늄(HfO2), 질화 규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 타이타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 탄탈럼(Ta2O5) 및 산화 란탄륨(La2O3) 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 고 유전율 필드 플레이트(150)는 산화 하프늄(HfO2)과 같이 유전율이 높은 재질로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 10 , after the
도 11을 참조하면, 고 유전율 필드 플레이트(150) 상에 제2 더미 게이트(102)가 형성될 수 있다. 제2 더미 게이트(102)는 리소그래피 공정을 이용한 패터닝 및 식각 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 제2 더미 게이트(102)를 마스크로 이용하여, 소스(121)와 드레인(122)이 형성되는 위치의 핀 바디(120) 상부가 노출되도록 게이트 절연막(140) 및 고 유전율 필드 플레이트(150)가 식각되도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
도 12를 참조하면, 핀 바디(120) 내에 소스(121) 및 드레인(122)이 형성된다. 소스(121) 및 드레인(122)은 제2 더미 게이트(102)를 통해 노출된 핀 바디(120) 내에 고농도의 n형 또는 p형 도펀트를 주입함으로서 형성될 수 있다. 즉, 소스(121) 및 드레인(122)은 드레인 확장영역(124)에 주입된 도펀트보다 높은 농도의 도펀트가 주입될 수 있다. 따라서, 핀 바디(120) 내에 소스(121) 및 드레인(122)이 형성된 영역을 제외한 영역이 드레인 확장영역(124)으로 정의된다. 다른 실시예로써, 상기 제2 더미 게이트(102)를 이용하여 핀 바디(120)의 소스(121) 및 드레인(122)이 형성되는 부위를 식각 후, 선택적 에피성장법(Selective Epitaxial Growth)이 활용하여, n형 또는 p형 도펀트가 포함된 소스(121) 및 드레인(122) 영역을 형성할 수도 있다. 따라서, 핀 바디(120)는 도 12에서와 같이 소스(121), 채널(123), 드레인 확장영역(124) 및 드레인(122)이 순차적으로 형성된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 12 , a
도 13을 참조하면, 제2 더미 게이트(102)를 제거한 후에, 고 유전율 필드 플레이트(150) 상에 게이트(160)가 형성될 수 있다. 게이트(160)는 채널(123)과 대응되는 위치 또는 채널(123) 및 드레인 확장영역(124)을 일부 포함하는 영역에 대응되는 고 유전율 필드 플레이트(150)의 상부면 및 측면을 감싸도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 13 , after the
게이트(160) 물질로는 다결정 실리콘(Poly Si), 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 몰리브데넘(M), 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈럼(TaN), 질화 텅스텐(WN), 질화 몰리브데넘(MoN), 구리(Cu), 금(Au) 및 코발트(Co) 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.Materials of the
도 14를 참조하면, 소스(121)와 드레인(122) 상에 컨택(170)이 각각 형성될 수 있다. 즉, 컨택(170)은 소스(121)와 드레인(122)에 해당하는 핀 바디(120) 상부에 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 컨택(170)은 드레인 확장형 핀펫의 외부에 별도의 절연층을 형성하고, 절연층 내에 비아홀(via hole)을 형성한 후, 비아홀을 통해 소스(121) 및 드레인(122)과 접촉되도록 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 14 , a
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고 유전율 필드 플레이트(150)를 구비한 드레인 확장형 핀펫은 드레인 확장영역(124)과 채널(123) 상에 고 유전율 필드 플레이트(150)를 형성함으로써 채널(123)과 드레인(122) 영역 사이에 형성된 전계 피크를 효과적으로 분산시킬 수 있다. 따라서, 높은 항복 전압을 확보할 수 있으며, 드레인 확장영역(124)에 전자축적 층을 형성시킴으로서 구동저항을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 고 유전율 필드 플레이트(150)는 높은 유전 상수로 인하여, 채널(123)과 드레인 확장영역(124)에 게이트(160) 제어력을 향상시킬 수 있기 때문에, 트랜지스터의 Sub-threshold Swing(SS) 및 전류 점멸비(ION/IOFF) 등의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.As described above, in the extended drain type FinFET having the high dielectric
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
101 : 제1 더미 게이트
102 : 제2 더미 게이트
110 : 기판
120 : 핀 바디
121 : 소스
122 : 드레인
123 : 채널
124 : 드레인 확장영역
130 : 하부 절연층
140 : 게이트 절연막
150 : 고 유전율 필드 플레이트
160 : 게이트
170 : 컨택101: first dummy gate 102: second dummy gate
110: substrate 120: pin body
121: source 122: drain
123: channel 124: drain extension region
130: lower insulating layer 140: gate insulating film
150: high dielectric constant field plate 160: gate
170: contact
Claims (18)
상기 기판 상으로 돌출된 핀 바디;
상기 핀 바디 내의 일측에 형성된 소스;
상기 핀 바디 내의 타측에 형성된 드레인;
상기 소스와 상기 드레인 사이에 형성된 채널;
상기 드레인과 상기 채널 사이에 형성된 드레인 확장영역;
상기 채널과 상기 드레인 확장영역 상에 형성된 게이트 절연막; 및
상기 게이트 절연막 상에 형성된 고 유전율 필드 플레이트를 포함하는 드레인 확장형 핀펫.Board;
a pin body protruding onto the substrate;
a source formed on one side of the fin body;
a drain formed on the other side of the fin body;
a channel formed between the source and the drain;
a drain extension region formed between the drain and the channel;
a gate insulating layer formed on the channel and the drain extension region; and
and a high dielectric constant field plate formed on the gate insulating layer.
상기 고 유전율 필드 플레이트는 상기 게이트 절연막의 상부면 및 측면을 모두 감싸도록 형성된 것인 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
and the high dielectric constant field plate is formed to surround both the upper and side surfaces of the gate insulating layer.
상기 고 유전율 필드 플레이트는 이산화 규소(SiO2), 산화 하프늄(HfO2), 질화 규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 타이타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 탄탈럼(Ta2O5) 및 산화 란탄륨(La2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
The high dielectric constant field plate is silicon dioxide (SiO 2 ), hafnium oxide (HfO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ) ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and lanthanum oxide (La 2 O 3 ) Extended drain FinFET comprising at least one.
상기 고 유전율 필드 플레이트는 유전율 3.9 이상의 높은 유전율을 갖는 것인 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
The high dielectric constant field plate has a high dielectric constant of 3.9 or higher drain extended type FinFET.
상기 게이트 절연막은 상기 채널과 상기 드레인 확장영역의 상부면 및 측면을 모두 감싸도록 형성된 것인 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
and the gate insulating layer is formed to cover both upper and side surfaces of the channel and the drain extension region.
상기 고 유전율 필드 플레이트 상에 형성된 게이트를 더 포함하는 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
The extended drain type FinFET further comprising a gate formed on the high dielectric constant field plate.
상기 고 유전율 필드 플레이트의 상부면 및 측면을 감싸도록 형성되되, 상기 채널 상에 배치되도록 형성되는 것인 드레인 확장형 핀펫.The method of claim 6, wherein the gate,
The extended drain type FinFET is formed to surround the upper surface and the side surface of the high dielectric constant field plate, and is formed to be disposed on the channel.
상기 고 유전율 필드 플레이트의 상부면 및 측면을 감싸도록 형성되되, 상기 채널과 상기 드레인 확장영역의 일부를 포함하도록 형성되는 것인 드레인 확장형 핀펫.The method of claim 6, wherein the gate,
The extended drain type finFET is formed to surround the upper surface and the side surface of the high dielectric constant field plate, and is formed to include the channel and a part of the drain extension area.
상기 게이트는 다결정 실리콘(Poly Si), 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 몰리브데넘(M), 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈럼(TaN), 질화 텅스텐(WN), 질화 몰리브데넘(MoN), 구리(Cu), 금(Au) 및 코발트(Co) 중 어느 하나를 포함하는 드레인 확장형 핀펫.7. The method of claim 6,
The gate includes polysilicon (Poly Si), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (M), titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), tungsten nitride (WN). ), molybdenum nitride (MoN), copper (Cu), gold (Au) and cobalt (Co) containing any one of the extended drain type FinFET.
상기 핀 바디의 하부 측면을 덮는 하부 절연층을 더 포함하는 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
The extended drain type FinFET further comprising a lower insulating layer covering the lower side of the fin body.
상기 소스 및 상기 드레인 상에 형성된 컨택을 더 포함하는 드레인 확장형 핀펫.According to claim 1,
The extended-drain FinFET further comprising a contact formed on the source and the drain.
상기 핀 바디가 노출되도록 상기 기판 상에 하부 절연층을 형성하는 단계;
상기 핀 바디 내에 채널 및 드레인 확장영역을 형성하는 단계;
상기 핀 바디를 감싸도록 게이트 절연막을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막을 감싸도록 고 유전율 필드 플레이트를 형성하는 단계;
상기 핀 바디 내에 소스 및 드레인을 형성하는 단계; 및
상기 고 유전율 필드 플레이트 상에 게이트를 형성하는 단계를 포함하는 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.forming a fin body on a substrate;
forming a lower insulating layer on the substrate to expose the fin body;
forming a channel and drain extension region in the fin body;
forming a gate insulating layer to surround the fin body;
forming a high dielectric constant field plate to surround the gate insulating layer;
forming a source and a drain in the fin body; and
and forming a gate on the high dielectric constant field plate.
상기 핀 바디 상에 제1 더미 게이트를 형성하는 단계를 더 포함하는 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein before forming the drain extension,
and forming a first dummy gate on the fin body.
상기 제1 더미 게이트는 상기 채널이 형성되는 상기 핀 바디 상부면에 형성되는 것인 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.14. The method of claim 13,
and the first dummy gate is formed on an upper surface of the fin body where the channel is formed.
상기 제1 더미 게이트를 이용하여, 상기 핀 바디 내에 n형 또는 p형 도펀트를 주입하는 단계를 포함하는 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.14. The method of claim 13, wherein the forming of the drain extension region comprises:
and implanting an n-type or p-type dopant into the fin body by using the first dummy gate.
상기 고 유전율 필드 플레이트 상에 제2 더미 게이트를 형성하는 단계; 및
상기 제2 더미 게이트를 이용하여, 상기 소스와 상기 드레인이 형성되는 상기 핀 바디 상부면이 노출되도록, 상기 게이트 절연막 및 상기 고 유전율 필드 플레이트를 식각하는 단계를 더 포함하는 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein before forming the source and drain,
forming a second dummy gate on the high dielectric constant field plate; and
and etching the gate insulating layer and the high dielectric constant field plate using the second dummy gate to expose upper surfaces of the fin body where the source and the drain are formed.
상기 노출된 핀 바디 내에 상기 드레인 확장영역에 주입된 도펀트보다 높은 농도의 n형 또는 p형 도펀트를 주입하는 단계를 포함하는 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.16. The method of claim 15, wherein forming the source and drain comprises:
and implanting an n-type or p-type dopant having a higher concentration than the dopant implanted into the drain extension region into the exposed fin body.
상기 소스 및 상기 드레인 상에 컨택을 각각 형성하는 단계를 더 포함하는 드레인 확장형 핀펫의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein after forming the gate,
The method of manufacturing an extended drain type FinFET further comprising forming a contact on the source and the drain, respectively.
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