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반도체 기판에 대해 수직하게 형성된 반도체 나노선;상기 반도체 나노선의 표면에 형성된 게이트 절연막; 상기 반도체 나노선의 중심영역을 감싸는 게이트 도전막; 상기 게이트 도전막 양측에 마련되어 상기 반도체 나노선을 감싸는 제 1 및 제 2 층간 절연막;을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 층간 절연막 하측의 상기 반도체 나노선 내에 형성된 불순물 영역을 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 층간 절연막과 게이트 도전막 사이에 형성된 제 1 및 제 2 절연막 스페이스를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체 나노선에 상기 불순물 영역을 형성하기 위해 기 제 1 및 제 2 층간 절연막으로 소정의 불순물로 도핑된 절연막을 사용하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체 나노선은 상기 반도체 기판상에 다공성 나노 템플레이트를 형성하고, 상기 나노 템플레이트의 다공안에 소정의 반도체 물질을 성장시켜 형성하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체 나노선은 그 형상이 선형태, 카본 나노튜브 형태 또는 나노 케이블 형태로 형성하고, 상기 게이트 절연막은 0
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반도체 기판상에 다수의 수직한 나노 기공이 형성된 나노 템플레이트를 형성하는 단계;상기 나노 템플레이트의 상기 나노 기공 내부에 반도체 물질을 성장시켜 반도체 나노선을 형성한 다음, 상기 나노 템플레이트를 제거하는 단계;상기 반도체 나노선의 표면에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 반도체 나노선 사이에 불순물 도핑된 제 1 층간 절연막, 도전성 물질막 및 불순물 도핑된 제 2 층간 절연막을 순차적으로 형성하여 상기 반도체 나노선 외측에 게이트 전극을 형성하고, 상기 반도체 나노선 내측에 소스 및 드레인을 형성하는 단계;를 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 반도체 기판상에 다수의 상기 수직한 나노 기공이 형성된 상기 나노 템플레이트를 형성하는 단계는, 금속막을 형성하는 단계; 상기 금속막의 일부를 제 1 양극화 처리하여 다공성 금속산화막을 형성하는 단계; 소정의 식각공정을 통해 상기 금속산화막과 상기 금속막의 경계영역을 제외한 금속산화막을 제거하는 단계; 및 잔류하는 상기 금속막을 제 2 양극화 처리하여 다수의 상기 수직한 나노기공이 형성된 상기 나노 템플레이트를 형성하는 단계;를 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 7 항에 있어서, 잔류하는 상기 금속막을 제 2 양극화 처리하여 다수의 상기 수직한 나노기공이 형성된 상기 나노 템플레이트를 형성하는 단계후, 상기 수직한 나노기공의 직경을 줄이기 위해 상기 나노 템플레이트의 상기 수직한 나노 기공내부에 소정의 전구체 용액을 도포한 다음, 소정의 건조 공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 전구체 용액은 에탄올, TEOS, HCl 수용액등을 15 내지 200℃사이에서 혼합한 다음, 추가로 CTAB와 HCl 용액을 넣은 다음, 다시 충분히 혼합하여 제조하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 양극화 처리는, 인산, 옥살산, 황산등을 포함하는 전해질 용액에 상기 반도체 기판을 침전하는 단계; 및 상기 반도체 기판에 0
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제 7 항에 있어서, 상기 금속막을 형성하는 단계 전에, 상기 반도체 기판에 산화막을 형성하는 단계를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 반도체 기판상에 다수의 상기 수직한 나노 기공이 형성된 상기 나노 템플레이트를 형성하는 단계는, 상기 반도체 기판상에 산화막 및 폴리스탈랜/PMMA와 같은 폴리머를 증착하는 단계; 열처리 공정을 실시하여 상기 폴리머를 상분리 하는 단계; 소정의 화학 용재를 통해 상분리된 PMMA를 습식제거하여 다공성 폴리머층을 형성하는 단계; 및 상기 다공성 폴리머층을 마스크로 하여 산화막을 식각하여 상기 수직한 나노 기공이 형성된 상기 나노 템플레이트를 형성하는 단계;를 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 나노 템플레이트의 상기 나노 기공 내부에 반도체 물질을 성장시켜 반도체 나노선을 형성한 다음, 상기 나노 템플레이트를 제거하는 단계전에, 상기 나노 템플레이트의 기공 바닥면에 Pt, Fe, Au 및 Ni 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속촉매를 증착하는 단계를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 1 내지 100 mTorr의 압력과, Ar, He 및 H2 중 적어도 어느 하나의 가스 분위기와 300 내지 600℃의 온도하에서, 5 내지 200 sccm의 SiH4, GeH4, B2H6 및 PH4 중 적어도 어느 하나의 가스를 10 내지 30분간 흘려주어 상기 반도체 나노선을 형성하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 1 내지 100 mTorr의 압력과, 50 내지 1000 ℃의 온도하에서, 실리콘 분말 및/또는 게르마늄 파우더를 알루미나보트를 이용하여 고온부위로 밀어넣고 아르곤(Ar)과 수소를 혼합하여 10 내지 100 sccm의 속도로 흘려주어 상기 반도체 나노선을 형성하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 1 내지 100mTorr의 압력하에서 이온건이나 미세 레이저를 이용하여 합성하고자 하는 원소를 갖는 타겟을 스퍼터링하여 증발되는 소스 증기와 이온들을 통해 상기 반도체 나노선을 형성하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조방법
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제 6 항에 있어서, 상기 나노 템플레이트는 CrO3 와 H3PO4의 wt%를 조절한 이들의 혼합용액을 사용하여 제거하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 게이트 절연막으로 500 내지 1000℃ 범위의 온도와 산소 또는 H2O 분위기 하에서 30 내지 90분간 열처리하여 형성된 실리콘 열 산화막을 사용하거나, Hf, Zr, La 및 Al 중 적어도 어느 하나의 산화막 및 이들의 실리케이트를 이용하여 형성된 고유전율 산화막을 사용하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 반도체 나노선 사이에 불순물 도핑된 제 1 층간 절연막, 도전성 물질막 및 불순물 도핑된 제 2 층간 절연막을 순차적으로 형성하여 상기 반도체 나노선 외측에 게이트 전극을 형성하고, 상기 반도체 나노선 내측에 소스 및 드레인을 형성하는 단계는,상기 반도체 나노선 하부를 감싸도록 상기 불순물로 도핑된 제 1 층간 절연막을 형성하는 단계;상기 제 1 층간 절연막 상에 상기 반도체 나노선의 일부를 감싸도록 상기 게이트 전극용 상기 도전성 물질막을 형성하는 단계;상기 도전성 물질막 상에 상기 반도체 나노선의 상부를 감싸도록 상기 불순물이 도핑된 제 2 층간 절연막을 형성하는 단계; 및상기 제 1 및 제 2 층간 절연막에 도핑된 불순물을 상기 반도체 나노선 내측으로 확산시키기 위해 소정의 열처리 공정을 실시하는 단계를 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 19 항에 있어서, 상기 제 1 층간 절연막을 형성하는 단계와 상기 도전성 물질을 형성하는 단계 사이와, 상기 도전성물질을 형성하는 단계와, 상기 제 2 층간 절연막을 형성하는 단계 사이에, 절연막 스페이스 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 19 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 층간 절연막으로 TEOS (tetraethyl orthosilicate), BSG (borosilicate glass), PSG (phosporosilicate glass) 등을 사용하되, 상기 제 1 및 제 2 층간 절연막 각각은 소스 및 드레인의 두께만큼 형성하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조방법
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제 6 항에 있어서, 게이트 전극, 소스 및 드레인을 형성하는 단계 이후에, 상기 제 2 층간 절연막 상부에 노출된 상기 반도체 나노선과 상기 게이트 절연막을 제거하기 위한 평탄화 공정을 실시하는 단계; 및 금속배선 공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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제 6 항에 있어서, 게이트 전극, 소스 및 드레인을 형성하는 단계 이후에, 상기 제 2 층간 절연막 상부에 노출된 상기 반도체 나노선과 상기 게이트 절연막을 제거하기 위한 평탄화 공정을 실시하는 단계; 및 금속배선 공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 나노선을 이용한 수직형 반도체 소자의 제조 방법
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