MS 워드 
목차
1. Introduction2. Dielectric isolation
3. Silicon on sapphire (SOS)
4. Silicon on insulator (SOI)
5. SOI Effect
6. Reference
본문내용
공정 기술이 발전함에 따라 반도체 소자는 scaling down이 일어나게 되었고, 100nm이하로 줄어들면서 MOSFET의 집적도 향상에 따른 소자 제작 공정 및 동작 특성에 문제점이 심각하게 대두되었다. 특히 width가 원자의 크기와 점점 가까워지면서 생기는 양자역학적 현상들이 발생하였고 대표적으로 Tunneling이 발생하였다. MOSFET의 경우 Gate Voltage를 인가하지 않아도 Leakage Current가 발생하게 되어 효율이 급격하게 떨어져 저전력이라는 가장 큰 장점을 잃어버리게 된다. 또 다른 문제점 중의 하나로는 Capacitance로 인해 디지털 집적회로에서의 동작속도 한계와 큰 전력소비이다. 이를 극복하기 위해 새로운 소자 기술이 필요하게 되었고, silicon on insulator(SOI)를 통해 MOSFET은 물리적 한계를 극복하고, carrier mobility를 향상시킬 수 있었다.SOI 소자의 경우 source/drain과 substrate간의 junction이 없으므로 junction capacitance가 크게 주는 것을 알 수 있고, 아울러 소자의 크기를 축소할 수 있어 추가로 capacitance를 낮추고 작동전압도 낮출 수가 있다. 이 밖에도 channel length 축소에 따른 aspect ratio의 감소로 인해 일이나는 short-channel effect를 제거하기 위해서는 channel length 축소 시 비례하게 source, drain의 junction depth를 줄여 aspect ratio가 감소하지 않도록 하는 것이 중요한데, 이를 이루는데 SOI 구조는 매우 효과적이다. SOI의 경우 source, channel, drain으로 구성되는 소자영역이 BOX layer 위의 SOI layer에 구성되며, 이 layer의 두께를 조절함으로써 aspect ratio를 적당하게 맞출 수가 있기 때문이다. 제조공정과 관련해서도 SOI 소자가 기존의 bulk 소자에 비해 단순한 것으로 알려져 있다. 한 예로 소자 절연을 위하여 trench 구조가 필요 없으며, 단순히 FOX(field oxide)를 BOX와 접한 상태가 되도록 형성함으로써 소자의 완전절연이 가능하다. SOI는 이러한 여러 장점을 가지고 있고 많은 발전을 이루어 왔다.
참고 자료
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