일반기술

실리콘 이중막 전력 트랜지스터 및 그 제조 방법

본기술은 고전압 고전류를 제어하는 장치에 사용되는 전력 트랜지스터에 관한 것으로 특히 개선된 전기적 특성을 가지는 수평형 SOI (Silicon On Insulator) 전력 트랜지스터인 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)에 관한 것이다. 최근, 전력 트랜지스터를 신호처리 디지털 혹은 아날로그 소자와 같이 집적하는 연구가 진행되고 있다. 집적의 용이성으로 인해 수직형보다는 수평형 소자가 주로 연구되며, 절연의 용이성과 특성의 우수성으로 인하여 JI (Junction Isolation) 구조가 아닌 SOI (Silicon On Insulator)를 이용한 DI (Dielectric Isolation) 구조가 많은 주목을 받고 있다. SOI 구조 위에 성능 좋은 수평형(Lateral) 트랜지스터를 구현하려는 연구가 진행되고 있는데, 이 중 수십에서 수백 볼트급의 항복 전압을 갖는 전력 IC 응용에서는 MOSFET이 여타 트랜지스터에 비해 특성이 우수하여 주 연구 대상이 되고 있다. 본 기술은 수직방향의 전계를 줄이기 위해 매몰 산화층의 일부를 화학적으로 식각하여 매몰산화층의 일부를 제거한 후 옥사이드를 다시 증착하여 진공영역을 매몰 산화층의 일부 또는 전부로 사용한다. 진공층을 매몰층으로 사용하면 진공층의 유전율이 옥사이드에 비해 1/4로 작으므로 진공층을 진공층의 두께보다 4배 두꺼운 옥사이드 층으로 생각할 수 있다. 따라서, 드레인 접합 부근의 수직방향의 전계가 낮아져서 항복전압이 수직 방향의 전계의 극대값의 영향을 받는 경우 항복전압이 증가한다.사업성 전력용 반도체는 모든 전자 산업의 power stage에 이용되고 있다. 현재 전력용 반도체는 통신 및 컴퓨터 파워용, power supply, 가전용, 산업용, 자동차용으로 구성되고 있다. 2001년~2005년 전력용 반도체 시장은 평균 10.2 %로 꾸준하게 성장하고 있다. 고성능, 고신뢰성 반도체 소자는 전자 산업의 발전과 더불어 요구되고 있다.