최근 반도체 공정이 미세화되면서 발생하는 누설 전류 문제와 그 해결책은 무엇인가요?

Question

전자회로 설계 및 반도체 공정에 관심이 많은데 최근 3mm, 2mm 공정처럼 소자가 극도로 미세해지면서 터널링 현상이나 누설전료 문제가 심각하다고 들었는데 이를 해결하기 위해 등장한 구조나 최신 GAA 기술이 기존 구조에 비교해 어떤 전기적 특성 차이를 보이는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

반도체 공정이 2nm 수준으로 미세해지면 게이트가 채널을 제대로 통제하지 못하는경우가 생깁니다. 그러면 전자가 멋대로 흐르는 터널링 현상이 생기게되고 또, 누설 전류가 골칫거리가 됩니다. 그래서 해결책으로 GAA 구조가 생겼죠. 이구조는 채널의 3면만 감싸던 기존 FinFET과 다르게 나왔습니다. 그리고 4면 전체를 게이트가 감싸게 됩니다. 그렇기 때문에 전류 흐름을 정밀하게 제어할 수있는거죠. 결론적으로 전력효율이 높아졌숩니다. 또 성능도 전 세대 대비해서 상승하게 되구요. 마지막으로, 설계입장에서는 소모전력을 줄이면서 동작속도를 높일 수 있는 변화라고 할수 있습니다.