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초박막 결정성반도체 트랜지스터

전문가 제언: ○ 전기증폭 신호를 일으키는 것이 반도체 트랜지스터이다. 처음에는 Ge 반도체의 점 접합으로 만들어졌으나 현재는 Si, GaAs 등 각종 반도체 화합물과 MOS(Metal Oxide Semiconductor)소자로 제조하고 있다. 반도체에 대한 관심이 고조되어 개발의 열기는 날로 높아지고 있다. 집적회로와 더불어 전자공학의 중심과제로 부상되어 있다.

○ MOS트랜지스터의 기능을 표시하는 기본영역은 게이트 절연박막과 채널 및 소스?드레인이다. 트랜지스터의 고유 신호를 외부로부터 받아들이기 위하여 소자분리, 층간절연박막, 전극배선도 하나의 중요한 영역이 된다. 게이트전극에는 다결정 Si가 쓰인다. 반도체에 속하나 전도체의 일종으로 취급한다.

○ 게이트절연박막은 SiO2이다. Si를 열로 산화하여 쉽게 얻는다. 보통 SiO2는 비정질구조를 나타낸다. 게이트절연박막으로서 SiO2는 내압성이나 리그전류 등의 전기적 특성이 우수하다. SiO2는 1개의 Si원자를 중심으로 4개의 산소원자가 4면체의 정점에 위치하고 있다. 이 4면체가 정점의 산소를 상호 공유하여 망상구조를 이루고 있다.

○ SOI형 웨이퍼는 절연체 위에 Si단결정 층을 작성하는 방법인데 반도체 박막제조에 널리 이용하고 있다. 특허에서도 SOI절연기판을 사용하여 TFT를 작성하고 있다. 다결정 Si의 전자이동도는 단결정에 비하여 1/3~1/4정도이기 때문에 초LSI(very Large Scale Integration)용이 아닌 특수용도의 MOS트랜지스터가 TFT이다.

○ TFT를 작성하는 기판도 다결정 Si를 사용해도 된다. 최근에는 기억소자의 일종인 SRAM(Static Random Access Memory)의 부하트랜지스터나 디스플레이를 구동하는 소자로서 TFT가 주목을 받고 있다. 전기로에서 실란을 열분해서 다결정 Si박막을 형성한다. 감압식 CVD장치가 현재 대량 보급되고 있다.

저자: Ahn, Sung E. et al.
자료유형: 특허정보