FinFET의 Gate Length Width 질문

Q. FinFET의 Gate Length Width 질문

미미니미니나나

안녕하세요. 반도체 공부중인 학부생입니다. 제가 지금 핀펫에 대해 연구중인데 모스펫의 Short channel effect나 Narrow width effect에 고려되는 Channel의 Length와 Width는 Gate의 Length와 Width로 고려되는데, 그렇다면 핀펫에서 해당 효과들을 다룰 때 기준이 되는 것도 모스펫과 동일하게 Gate의 Length와 Width인가요? 사실 FinFET이 Fin Width나 Height도 있어서 어떻게 기준을 삼아야할지 감이 안잡히니다... 추가적으로 로직 노드를 기준으로 잡으로 FinFET의 Gate Length로 잡나요?

2025.02.19

답변 5

황
황금파이프삼성전자
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일치
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안녕하세요. 똑같은 4nm, 7nm를 얘기하더라도 회사마다 실제 미세공정이라던가 소자의 크기가 조금씩 다르다는 얘기를 들어보셨을 것입니다. 우선, Channel Length에 대한 기준점은 대외비라서 말씀드리기 어려운 점 양해부탁드리고 그런 내용은 면접에서 물어보지 않은 내용이니까 만약 질문이 들어오면 이론에서 배운 내용으로 대답하시면 됩니다.
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2025.02.19
d
dev.jelly삼성전자
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일치
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안녕하세요! finfet은 fin의 구조적인 면가지 고려해서 채널의 길이를 정의한다고 생각하시면 됩니다.정확한 식은 기억이 안나는데 2H + W 정도라고 이해하시면 됩니다.
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2025.02.19
M
Memory Department삼성전자
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일치
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지원자님~ FinFET 구조와 관련해서 고민이 많으시군요! MOSFET과 비교했을 때 FinFET에서는 몇 가지 고려해야 할 추가적인 요소들이 있어요~~ 우선 Short Channel Effect(SCE)와 Narrow Width Effect(NWE)를 논할 때, FinFET에서도 기본적으로 Gate Length(Lg)와 Gate Width(Wg)를 기준으로 삼을 수 있어요! 하지만 FinFET에서는 Fin 구조로 인해 추가적인 변수(Fin Width(Wfin), Fin Height(Hfin))가 영향을 주기 때문에 MOSFET과는 다소 다른 방식으로 접근해야 해요~~ Short Channel Effect(SCE)와 Gate Length 일반적으로 로직 노드(예: 5nm, 3nm 등)는 Gate Length(Lg)를 기준으로 정의돼요. FinFET에서도 SCE를 논할 때 Gate Length(Lg)가 가장 중요한 요소이며, Lg가 짧아질수록 채널에서의 전위 분포가 불안정해지고, 드레인-소스 간 누설 전류(Leakage Current)가 증가하는 현상이 발생할 수 있어요. 따라서 SCE를 완화하기 위해서는 Lg를 확보하는 것뿐만 아니라 Fin Width(Wfin)와 Fin Height(Hfin)도 최적화해야 해요! Narrow Width Effect(NWE)와 Fin Width(Wfin) MOSFET에서는 Gate Width(Wg)가 직접적인 영향을 미쳤지만, FinFET에서는 **Fin Width(Wfin)**이 실질적인 채널 폭을 결정해요~~ NWE를 고려할 때는 Wg보다는 Wfin이 중요한 요소이며, Wfin이 감소하면 양쪽에서 게이트가 전자를 더 강하게 컨트롤할 수 있어서 서브스레시홀드 특성이 개선되는 반면, 드레인-소스 저항이 증가할 수도 있어요. 즉, FinFET에서는 Gate Length(Lg)뿐만 아니라, Fin Width(Wfin)과 Fin Height(Hfin)도 함께 고려해야 한다는 점이 MOSFET과의 차이점이에요! 결론적으로, 로직 노드는 일반적으로 Gate Length(Lg)를 기준으로 잡지만, FinFET에서는 Wfin과 Hfin도 성능 최적화에 중요한 변수가 돼요~~! SCE와 NWE를 분석할 때도 Lg뿐만 아니라 Wfin, Hfin까지 고려해서 연구하는 것이 더 정확한 접근 방식이 될 거예요~~ 도움이 되셨다면 채택 부탁드려요~ 응원합니다~!
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2025.02.19
무
무엇이든물어보살염삼성전자
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좋은 질문인 것 같습니다. 1. FinFET에서 Channel Length와 Width의 기준 MOSFET에서는 Gate Length (L_g)와 Gate Width (W_g) 가 Short Channel Effect(SCE) 및 Narrow Width Effect(NWE)를 결정하는 주요 요소입니다. 하지만 FinFET에서는 3D 구조이므로 추가적인 고려가 필요합니다. • Gate Length (L_g): • 기존 MOSFET과 마찬가지로, Short Channel Effect를 논할 때 Gate Length (L_g) 가 핵심적인 기준이 됩니다. • 로직 공정에서는 노드(node) 크기를 Gate Length로 정의하는 경우가 일반적입니다. (예: 5nm 공정에서 L_g가 약 16~20nm 수준) • Channel Width (W_eff, 유효 폭): • FinFET에서는 채널 폭(Width)이 단순한 Gate Width(W_g) 가 아니라, Fin의 개수 및 Fin 구조(W_fin, H_fin) 에 의해 결정됩니다. • 유효 채널 폭(W_eff)은 다음과 같이 정의됩니다. 여기서 • = Fin 개수 • = Fin 높이 • = Fin 너비 • 따라서, Narrow Width Effect(NWE) 를 고려할 때는 단순한 Gate Width(W_g)가 아니라, W_eff 를 기준으로 봐야 합니다. 2. Short Channel Effect 및 Narrow Width Effect 고려 • Short Channel Effect (SCE): FinFET에서도 기본적으로 Gate Length(L_g)가 짧아질수록 SCE가 발생합니다. • Narrow Width Effect (NWE): • 기존 MOSFET에서는 Gate Width(W_g)가 작을수록 Edge Leakage 등으로 인해 Threshold Voltage (V_th)가 변하는 효과가 있었습니다. • FinFET에서는 W_eff = 가 작을수록 유사한 효과가 나타나므로, Fin 높이와 너비가 중요한 역할을 합니다. 3. 로직 노드 기준으로 FinFET의 Gate Length 정의 • 로직 노드(예: 5nm, 3nm)는 반드시 Gate Length(L_g)와 1:1로 대응되지 않습니다. • 일반적으로 로직 노드의 숫자는 최소 금속 피치(MP) 기준이며, 실제 Gate Length는 노드보다 34배 큰 경우가 많습니다. (예: 5nm 공정의 실제 L_g ≈ 1620nm) • 하지만 FinFET의 SCE를 논할 때는 Gate Length(L_g)를 기준 으로 판단하는 것이 맞습니다. 결론 1. Short Channel Effect(SCE) 는 기존 MOSFET처럼 Gate Length(L_g) 를 기준으로 평가합니다. 2. Narrow Width Effect(NWE) 는 FinFET에서 단순한 Gate Width(W_g)가 아니라, 유효 채널 폭(W_eff = 2H_fin + W_fin) 을 기준으로 고려해야 합니다. 3. 로직 노드에서 Gate Length는 일반적으로 노드보다 더 크며, 실제 설계에서는 L_g가 SCE를 결정하는 핵심 요소 가 됩니다. 즉, FinFET에서는 Gate Length(L_g)와 W_eff(2H_fin + W_fin) 를 기준으로 Short Channel Effect와 Narrow Width Effect를 분석해야 합니다. 도움이 되었다면, 채택 부탁드립니다.
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2025.02.21
흰
흰수염치킨삼성전자
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안녕하세요. 멘토 흰수염치킨입니다. 실무에선 효율로 잡아요 실제 거리가 아니라요 도움이 되었으면 좋겠네요. ^_^
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2025.02.19
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무

무엇이든물어보살염삼성전자

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일치

좋은 질문인 것 같습니다. 1. FinFET에서 Channel Length와 Width의 기준 MOSFET에서는 Gate Length (L_g)와 Gate Width (W_g) 가 Short Channel Effect(SCE) 및 Narrow Width Effect(NWE)를 결정하는 주요 요소입니다. 하지만 FinFET에서는 3D 구조이므로 추가적인 고려가 필요합니다. • Gate Length (L_g): • 기존 MOSFET과 마찬가지로, Short Channel Effect를 논할 때 Gate Length (L_g) 가 핵심적인 기준이 됩니다. • 로직 공정에서는 노드(node) 크기를 Gate Length로 정의하는 경우가 일반적입니다. (예: 5nm 공정에서 L_g가 약 16~20nm 수준) • Channel Width (W_eff, 유효 폭): • FinFET에서는 채널 폭(Width)이 단순한 Gate Width(W_g) 가 아니라, Fin의 개수 및 Fin 구조(W_fin, H_fin) 에 의해 결정됩니다. • 유효 채널 폭(W_eff)은 다음과 같이 정의됩니다. 여기서 • = Fin 개수 • = Fin 높이 • = Fin 너비 • 따라서, Narrow Width Effect(NWE) 를 고려할 때는 단순한 Gate Width(W_g)가 아니라, W_eff 를 기준으로 봐야 합니다. 2. Short Channel Effect 및 Narrow Width Effect 고려 • Short Channel Effect (SCE): FinFET에서도 기본적으로 Gate Length(L_g)가 짧아질수록 SCE가 발생합니다. • Narrow Width Effect (NWE): • 기존 MOSFET에서는 Gate Width(W_g)가 작을수록 Edge Leakage 등으로 인해 Threshold Voltage (V_th)가 변하는 효과가 있었습니다. • FinFET에서는 W_eff = 가 작을수록 유사한 효과가 나타나므로, Fin 높이와 너비가 중요한 역할을 합니다. 3. 로직 노드 기준으로 FinFET의 Gate Length 정의 • 로직 노드(예: 5nm, 3nm)는 반드시 Gate Length(L_g)와 1:1로 대응되지 않습니다. • 일반적으로 로직 노드의 숫자는 최소 금속 피치(MP) 기준이며, 실제 Gate Length는 노드보다 34배 큰 경우가 많습니다. (예: 5nm 공정의 실제 L_g ≈ 1620nm) • 하지만 FinFET의 SCE를 논할 때는 Gate Length(L_g)를 기준 으로 판단하는 것이 맞습니다. 결론 1. Short Channel Effect(SCE) 는 기존 MOSFET처럼 Gate Length(L_g) 를 기준으로 평가합니다. 2. Narrow Width Effect(NWE) 는 FinFET에서 단순한 Gate Width(W_g)가 아니라, 유효 채널 폭(W_eff = 2H_fin + W_fin) 을 기준으로 고려해야 합니다. 3. 로직 노드에서 Gate Length는 일반적으로 노드보다 더 크며, 실제 설계에서는 L_g가 SCE를 결정하는 핵심 요소 가 됩니다. 즉, FinFET에서는 Gate Length(L_g)와 W_eff(2H_fin + W_fin) 를 기준으로 Short Channel Effect와 Narrow Width Effect를 분석해야 합니다. 도움이 되었다면, 채택 부탁드립니다.

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