액상 게이트 유전체를 갖는 전계 효과 트랜지스터와 그 제작 방법

Abstract

본 발명은 액상 게이트 유전체를 가지는 전계 효과 트랜지스터의 제작 방법 및 그 구조에 관한 것으로, 상세하게는 종래 전계 효과 트랜지스터의 게이트 유전체의 역할을 액상 물질로 구성하여 교환 가능 (exchangeable) 하게 함으로써 소자의 동작으로 인한 열전자 주입(hot-carrier injection), 혹은 기타 여러 요인에 의한 게이트 유전체의 데미지를 액상 물질 교환을 통해 자기 치유가 가능 (self-curable) 하고, 여기에 더해 트랜지스터에서 발생하는 열에 의한 온도 상승 및 이로 인한 원치 않는 소자 특성 변화를 액상 물질 교환을 통한 냉각 (cooling) 효과에 의해 억제할 수 있는 전계 효과 트랜지스터의 제작 방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 액상 게이트 유전체를 가지는 전계 효과 트랜지스터의 제작 방법은 (a) 반도체 기판에 소스 및 드레인 영역을 형성하는 단계; (b) 상기 기판에 액상 게이트 유전체 영역 설정을 위한 희생층을 형성하는 단계; (c) 상기 기판에 희생층 식각용 마스크 층을 형성, 이를 이용하여 희생층을 부분 식각하는 단계; (d) 상기 기판에 게이트 전극 층을 형성하는 단계; (e) 상기 기판에 게이트 식각용 마스크 층을 형성, 이를 이용하여 게이트 전극 층을 부분 식각하는 단계; (f) 상기 (b)에서 형성된 희생층을 선택적으로 식각하는 단계; (g) 상기 (d)의 게이트 전극 층과 반도체 채널 사이를 액상 유전체로 구성하는 단계; 를 포함한다. 여기서 상기 (a)의 소스 및 드레인 영역 형성 단계는 공정 조건에 따라 임의의 단계에서 수행될 수 있다.