일반기술

금속 축을 포함한 게이트

본 기술은 초고주파 반도체 소자 분야에 쓰이며 게이트 머리와 게이트 발로 구성되고 게이트 단부가 일(一)자로 끝나는 게이트에 있어서, 게이트 길이가 작아짐에 따라 게이트가 기울어지거나 쓰러지는 것을 방지하고 물리적인 안정성을 보완하기 위해 게이트 단부 또는 활성영역에 가로와 세로의 길이가 상기 게이트 머리 크기보다 큰 금속 축을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속축을 포함하는 게이트에 관한 것이다. 본 기술에 의한 금속축을 포함한 게이트는 유전박막을 사용하지 않음으로써 소자특성 감소를 방지할 수 있으며 단순히 게이트 레이아웃만을 변화시킴으로써 일반적인 전자빔 묘화공정을 비롯한 여러 가지 방법의 묘화공정을 이용한 직접형성법으로 제작 가능하므로 유전박막의 적용에 따른 추가적인 복잡한 게이트 형성공정 없이 안정적이고 재현성 있는 게이트 형성이 가능한 효과가 있다.본 기술은 종래의 반도체 소자의 게이트가 물리적 불안정성을 해결하기 위하여 유전박막을 이용하여 제작하는 것과 달리, 게이트 단부 또는 활성영역(mesa) 밖에 금속 축(metal post)을 추가하여 구성함으로써, 간단한 구조로 게이트의 물리적불안정성을 해결하게 되었다. 본 기술은 게이트 머리와 게이트 발로 구성되고 게이트 단부가 일(一)자로 끝나는 반도체 소자의 게이트에 있어서, 가로와 세로의 길이가 상기 게이트 머리 크기보다 큰 금속 축이 포함된 구성을 특징으로 한다. - 금속 축이 게이트 단부에 부착됨으로써, 게이트 길이가 작아짐에 따라 게이트가 옆으로 기울거나 쓰러지는 것을 방지하고 게이트의 물리적인 안정성을 보완- 금속 축이 활성영역 밖에 위치하여 구성되면, 금속 축 부근에서 소자의 게이트 길이가 넓어짐으로써 발생하는 소자의 특성 감소 문제를 방지- 전자빔 묘화 공정, 광학 묘화공정 또는 레이저 묘화 공정을 이용하여, 게이트 패턴을 형성한 후 금속을 증착시킴으로써 게이트와 금속축을 동시에 형성- 금속축을 포함한 게이트는 0.1 ㎛ 이하의 초미세 게이트를 반도체 단일소자의 특성 감소 없이 또한 복잡한 공정과정이 필요 없이 재현성 있게 형성- 금속축을 포함한 게이트로 인하여, 부정합 고전자이동도 트랜지스터 혹은 변형 고전자이동도 트랜지스터등의 반도체 단일소자에 직접 적용하여 밀리미터파 대역이상의 초고주파 대역에서 동작 가능한 고효율, 고신뢰성 특성을 갖는 능동소자를 개발이 가능- 초고속, 광대역 특성을 갖는 무선통신용 밀리미터파 대역용 단일칩 집적회로(millimeter -wave monolithic integrated circuit; MIMIC)를 개발할 수 있는 핵심 기술을 확보할 수 있고, 이로인한 수입대체 효과 및 기술이전을 통한 경쟁력 확보 및 나아가 광대역 무선 통신 서비스 관련 고부가가치 산업 창출 효과도 예상. - 기존의 구조와는 달리 유전박막을 사용하지 않고 제조됨으로써 소자특성감소를 방지할 수 있으며 단순히 게이트 레이아웃만을 변화시킴으로써 일반적인 전자빔 묘화공정을 이용한 직접형성법으로도 제작 가능하므로 유전박막의 적용에 따른 추가적인 복잡한 게이트 형성공정 없이 안정적이고 재현성 있는 게이트 형성이 가능한 효과가 있음