핀펫

핀펫(FinFET, fin field-effect transistor)은 게이트가 2, 3, 4면의 채널에 위치하거나 게이트를 채널 주변에 감싸서 더블 게이트 구조를 형성하는, 기관 위에 빌드되는 멀티게이트 디바이스(multigate device), MOSFET이다. 이 장치들의 일반 명칭이 핀펫(finfets)인 이유는 소스(source)/드레인(drain) 영역이 실리콘 표면 위에 핀(fin)을 형성하기 때문이다. 이 핀펫 장치들은 평면 CMOS 기술에 비해 상당히 더 빠른 전환 시간과 더 높은 전류 밀도를 보여준다.

더블 게이트 핀펫 장치

핀펫은 평면이 아닌 트랜지스터, 즉 3D 트랜지스터의 일종이다.^[1] 핀펫 게이트를 이용한 마이크로칩은 2010년대 상반기에 최초로 상용화되었으며 14 nm, 10 nm, 7 nm 공정 노드에 주로 사용되는 게이트 디자인이 되었다.

역사

모스펫이 1960년 벨 연구소의 모하마드 아탈라와 강대원에 의해 처음 증명된 이후 20년이 흘러,^[2] 더블 게이트 MOSFET의 개념이 1980년 특허를 통해 산업기술총합연구소(ETL)의 세키가와 도시히로에 의해 제안되었으며, 이 특허는 평면 XMOS 트랜지스터를 기술하고 있다.^[3] 세키가와는 1984년 헤이야시 유타카와 함께 XMOS 트랜지스터를 제조하였다. 이들은 완전히 감소시킨 실리콘 온 인슐레이터 장치를 서로 연결된 2개의 장효과 트랜지스터 사이에 끼워넣음으로써 쇼트 채널 효과를 상당히 줄일 수 있음을 입증하였다.^[4][5]

최초의 핀펫 트랜지스터 타입은 델타(DELTA, Depleted Lean-channel Transistor) 트랜지스터로 불렸으며 이는 일본의 히타치 제작소의 Digh Hisamoto, Toru Kaga, Yoshifumi Kawamoto, Eiji Takeda에 의해 1989년 처음으로 제조되었다.^[4][6][7]

각주

1. “What is Finfet?”. 《Computer Hope》. 2017년 4월 26일. 2019년 7월 4일에 확인함.
2. “1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated”. 《The Silicon Engine》. 컴퓨터 역사 박물관. 2019년 9월 25일에 확인함.
3. Koike, Hanpei; Nakagawa, Tadashi; Sekigawa, Toshiro; Suzuki, E.; Tsutsumi, Toshiyuki (2003년 2월 23일). “Primary Consideration on Compact Modeling of DG MOSFETs with Four-terminal Operation Mode” (PDF). 《TechConnect Briefs》 2 (2003): 330–333. 2019년 9월 26일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2020년 2월 9일에 확인함.
4. Colinge, J.P. (2008). 《FinFETs and Other Multi-Gate Transistors》. Springer Science & Business Media. 11 & 39쪽. ISBN 9780387717517.
5. Sekigawa, Toshihiro; Hayashi, Yutaka (August 1984). “Calculated threshold-voltage characteristics of an XMOS transistor having an additional bottom gate”. 《Solid-State Electronics》 27 (8): 827–828. doi:10.1016/0038-1101(84)90036-4. ISSN 0038-1101.
6. Hisamoto, Digh; Kaga, Toru; Kawamoto, Yoshifumi; Takeda, Eiji (December 1989). “A fully depleted lean-channel transistor (DELTA)-a novel vertical ultra thin SOI MOSFET”. 《International Technical Digest on Electron Devices Meeting》: 833–836. doi:10.1109/IEDM.1989.74182.
7. “IEEE Andrew S. Grove Award Recipients”. 《en:IEEE Andrew S. Grove Award》. 전기 전자 기술자 협회. 2019년 7월 4일에 확인함.

외부 링크

• "The Silicon Age: Trends in Semiconductor Devices Industry", 2022