FinFET의 Fin 모양, Epi 방법 별 전기적 특성

Fin 모양 - 삼각형을 쓰는 이유

공정 미세화에 따른 lithography와 etching 기술 한계 때문이다. Fin 구조가 사각형 구조에서 삼각형 구조로 변화하면서 Fin 단면의 전위 분포 차이로 문턱 전압이 늘어나고, on-current가 23.47% 감소, off-current가 72.73% 감소하면서 off-current가 더 큰 폭으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

 

소스/드레인 epi 성장 방법

Epi(Epitaxy)를 Fin 위에 성장시키는 경우(grown-on-fin)와 Fin을 etch 시키고 성장시킨 경우(etched-fin)로 나눌 수 있다.

 

Fin을 etch시키고 성장시킨 경우(etched-fin) epi 영역이 증가하면서 stress의 크기가 커지게 된다. 그에 다라 FinFET 소자의 on-current가 증가하게 되지만 off-current도 증가하게 되어, 3단 ring oscaillator의 delay가 감소하지만 스위칭 에너지가 증가하게 된다.

 

따라서 추출된 스위칭 에너지와 delay 값들을 이용해 energy-delay product를 비교한 결과, 삼각형 fin 구조와 S/D(Source/Drain) epi구조는 etched-fin 구조를 가지는 것이 가장 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.