미쓰비시, SOI 반도체 개발 길 열었다

　일본의 미쓰비시전기가 시뮬레이션 과정에서 추정치를 구할 수밖에 없어 지금까지 고품질 실리콘 2중막(SOI:Silicon On Insulator) 반도체 개발을 어렵게 했던 「DFB(Dynamic Floating Body) 효과」를 직접 검출하는데 세계 최초로 성공했다고 일본 「일간공업신문」이 최근 보도했다.

　DFB 효과는 게이트 바로 아래 「바디」라고 불리는 부분의 전위(電位)가 스위칭 동작시 변동되면서 오작동을 일으키는 현상이다.

　미쓰비시전기의 ULSI기술개발센터가 개발한 SOI기술은 반도체 재료인 실리콘웨이퍼에 절연막을 입히고 그 위에 다시 실리콘 박막을 만들어 전자누설을 막고 칩의 집적도를 높이는 기술이다.

　이 기술은 저소비전력, 고속 칩 개발에 매우 적합하다는 평가를 받으면서 채용업체수가 급속히 늘어나는 추세를 보이고 있으나 DFB 효과가 고성능 제품개발의 장벽이 되고 있다.

　이번의 새 기술은 기계연마와 습식선택 에칭으로 칩을 뒷면부터 가공해 바디 쪽을 부분적으로 노출시킨 뒤 전자빔(EB)테스터를 이용, 전자빔을 쏴 동작시의 전위변화 등을 관측하는 것이 골자다.

　ULSI기술개발센터는 이 기술을 이용해 패턴 선폭 0.35㎛급 SOI·CMOS 반도체를 실험, 전위파형과 SOI표면 전위의 높고 낮음을 나타내는 전위콘트레스트의 형상을 표시하는데 성공했다. 동작중인 영역의 형상은 줄 모양으로 나타나는데 전위가 낮은 영역은 하얗게, 높은 영역은 검게 표시된다. 특히 이 과정에서 연구진은 회로동작시 SOI 바디쪽에 걸리는 DFB 효과 데이터를 직접 검출해 냈다.

　이 데이터를 사용하면 시뮬레이션 과정에서 추정치를 구할 필요없이 트랜지스터 단계에서 고장진단 등을 할 수 있어 고품질 SOI반도체 개발이 가능해진다.

　세계 주요 반도체업체들은 오는 2000년을 전후해 SOI반도체를 실용화하는 방안을 검토하고 있다. 지금까지 직접 검출이 불가능했던 DFB 효과 검출방법이 개발됨에 따라 SOI반도체의 실용화와 보급에 가속도가 붙을 것으로 예상된다.

<심규호기자 khsim@etnews.co.kr>