트랜지스터의 진화! 32Gb 메모리 차세대 소자 FinFET

[산업일보]
평면형 트랜지스터의 구조적 한계를 넘어서는 입체형 트랜지스터(FinFET)의 개발이 가시화되고 있다.

FinFET는 50nm(나노미터) 공정이 한계로 여겨지는 현재의 평면형 트랜지스터를 대신할 차세대 소자로서 30nm 이하 공정에 적용될 수 있는 입체형 구조를 가진다.

입체형 구조는 실리콘을 핀(Fin, 물고기의 지느러미)이라고 하는 얇은 지느러미 모양으로 세우고 그 양면에 게이트를 설치하는 형태를 띤다. 이런 핀 구조는 게이트가 실리콘 위에 설치되는 현재의 평면형 게이트 구조에 비해 트랜지스터 구동 시 필요한 구동전류를 2배로 증가시킬 수 있다. 뿐만 아니라 오프(off) 시 누설전류를 완전 차단할 수 있어 소자 크기를 획기적으로 줄일 수 있다는 장점이 있다.

FinFET의 제조는 실리콘 기판을 깎아내 실리콘 핀을 세우고, 다시 절연막으로 평탄하게 채운 후, 위의 절연막을 채널이 형성될 높이만큼 다시 깎아낸다. 그런 양 측면에 게이트 전극을 형성하고 앞뒤에 소스 및 드레인 전극을 형성함으로써 완성된다. 앞으로 4~5년 내에 이러한 기술이 실용화될 수 있을 것으로 관련 전문가들은 전망하고 있다.

< FinFET 제조 공정 순서>
특허청(청장 전상우)의 분석에 따르면, 최근 5년간 공개된 국내 특허출원 중 FinFET 관련 출원은 ’02년까지 10건 정도로 미미했으나 ’03년을 기점으로 출원량이 가파르게 증가하고 있는 것으로 나타났다. 특히 미국이나 일본에 비해 한국의 출원량이 크게 앞서고 있어 국내 관련 기술의 미래는 밝게 점쳐지고 있다.

<최근 5년간 FinFET 관련 기술 특허출원 동향>
실제로 삼성전자가 국내 전체출원의 62%를 차지하고 있으며, 미국기업인 IBM과 AMD가 15%를 차지하고 있다. 또한 일본기업은 전체 출원량이 10건 이내로 매우 저조한 모습을 보이고 있다.

이처럼, 현재 반도체 메모리시장에서 선두를 달리고 있는 국내기업이 공격적인 연구개발을 통해 FinFET 관련 특허 출원에 있어 부동의 1위를 확고히 지켜갈 것이라고 특허청은 전망했다.





미디어다아라 전은경 기자(miin486@daara.co.kr)