반도체 연구 일지

Etching 식각 공정이 왜 중요한가?PhotoLithography 노광 공정 이후에 단단해진 PR(Photo Resist) Mask가 형성되었으면, 이제 의도한 패턴대로 Etching(식각)을 해야합니다. 물리적(Physical) 그리고 화학적(Chemical)한 방식으로 Layer를 Etching시키고 추가적인 공정이 진행됩니다. Photolithography가 원하는 패턴을 미세하게 그려야 하는만큼 8대 공정의 꽃이라고도 불리지만, 현제 복잡한 구조와  High Aspect Ratio를 가지는 반도체 디바이스를 원하는 대로 잘 Etching해내는 것도 매우 중요해지고 있습니다. 위는 NAND Flash의 구조입니다. 위처럼 NAND Flash는 적층을 하여 Vertcal한 형태로 쌓아올리는 VNA..

임피던스(Impedance)는 전자과라면 빼놓을 수 없는 개념입니다. 회로를 분석하는데 있어서 Impedance(임피던스)가 꼭 필요하기 때문인데 과연 임피던스는 무엇일까요?Impedance(임피던스)는 무엇인가?회로가 존재를 할 때 가장 쉽게 떠올리는 변수들은 아마 V, I, R 일겁니다.각각 회로에서 전압, 전류, 저항을 의미하죠.이때 R 저항에 대해 생각을 해봅시다. 저항은 결국 전류가 잘 흐리지 못하도록 방해하는 성분을 의미합니다.저항 값이 크다면, 전류가 흐르기 어렵기 때문에 전류 값이 낮아지죠.반대로, 저항 값이 작다면 전류가 흐르기 쉬워져 전류 값이 높아질 수 있는 것이구요.하지만, 위와 같은 간단한 설명은 직류(DC)회로에서만 가능한 설명입니다.결국, 교류(AC)의 경우 frequency(..

Carreri(캐리어) 농도반도체의 전기적 성질을 계산하고 전기 소자의 동작을 분석함에 있어서 그 물질의 농도가 중요할 때가있다.즉, cm3 당 캐리어(carrier)의 수를 알아야 할 필요가 있는 것이다. Fermi Function(페르미 함수) / Fermi Level(페르미 레벨)페르미 준위(Fermi Level)은 페르미 함수(Fermi Function)인 f(E)에서부터 알 수 있다. 그러면 페르미 함수(Fermi Function)부터 살펴보자f(E)는 에너지 레벨 E에 해당되는 Energy State를 전자가 점유할 확률을 나타낸다.위 식을 통해 에너지가 페르미 준위인 Ef일 때, 전자가 존재할 확률이 50%라는 것을 알 수 있다. 간단히 E=Ef를 대입해보면 f(E) = 1/2 가 도출되기 ..

최근들어서 장편 소설은 잘 읽지 않았는데,이 책은 읽지 않을 수 없었다최근에 집중력이 많이 떨어져서장편 소설에 손이 잘 가지 않았는데,무라카미 하루키 책은 다르지 않을까?하는 생각에 읽게 됐다    책의 제목보다작가의 이름이 더욱 크게 새겨진 책 표지는그 위상을 말해주는게 아닐까 한다어떤 책인지 보다이 작가의 책이니까읽는 사람이 많은걸 출판사도 알고 있다그래서 나도 읽기 시작했다 이라는 책은무라카미 하루키가 31살에 쓴 뒤71살이 되어서야 출간한 책이다.작가 후기에서'목에 걸린 생선 가시처럼 신경쓰이는 존재'라고 할 만큼오랜기간 다듬고 고민을 반복했던 책인 것 같다그래서 그런가... 나도 읽는데 꽤나 오랜 시간이 걸렸다.(800페이지에 가까워서 일 수도...)책은 1부, 2부, 3부로 이루어져 있다. 1..

ALD(Atomic Layer Deposition)이 왜 등장했을까?ALD(Atomic Layer Deposition)은 반도체 공정에서 필수적인 장비가 되었습니다. 반도체 기판이 전기적인 특성을 갖기 위해서는 특정한 구조로 박막을 증착해야 합니다. 그리고 기존에는 CVD 또는 PVD 방식을 사용하였죠. 하지만, 3D NAND가 500단을 넘어서고 Logic 반도체들은 GAA 구조와 같은 복잡한 3D구조를 갖기 시작했습니다. 이런 High Aspect Ratio를 갖는 구조에 Uniform하고 Conformal하고 Quality가 우수한 박막을 쌓기 위해서 없어서는 안될 기술이 ALD입니다. 위는 3D NAND Flash를 나타내는 그림입니다. 흔히 Vertical하게 쌓아 올렸다고 해서 V-NAND라고..

고체의 분류반도체는 반도체 내에서 전자들의 이동으로 그 성질이 결정됩니다. 이때, 전자들이 이동하는 데 큰 영향을 주는 요인은 원자 배열의 차이 입니다. 고체 내부의 원자 배열은 단결정질, 비정질, 다결정질 3가지 종류가 있습니다.  고체는 액체나 가스와 달리 독특한 특성을 지니고 있습니다. 고체의 상태나 모양은 특정한 geometry에서 어떻게 입자(particle)들이 배열이 되어 있는지에 따라 달라지게 됩니다. 그때 등장하는 개념이 단결정질, 비정질, 다결정질 입니다. 비정질(Amorphous)Amorphous한 고체는 전혀 주기적인 구조를 이루고 있지 않은 물질입니다. random하게 atom들이 배열이 되어있는 형태죠. 일반적으로 박막에서 native oxide의 경우에 amorphous의 특성..

Thermal-Generation(열생성) & Recombination(재결합) 그리고 Thermal Equilibrium(열적 평형 상태)반도체는 Conduction Band(전도대)와 Valence Band(가전자대) 사이 에너지 준위차 때문에 전자가 존재하지 않는 띠틈(Forbidden Gap = Bandgap)이 존재합니다. 이 Bandgap을 넘는 에너지(Eg = Ec - Ev)를 가진 전자가 Valence Band에서 Conduction Band로 이동을 하게 된다면, 원래 전자가 있던 자리인 Valence Band에 정공(Hole)이 생기고 Conduction Band는 전자가 새로 하나 생기게 됩니다. 이 과정을 Thermal-Generation(열 생성) 이라고 부릅니다. 그리고 반대로,..

Retention of DRAM ; DRAM의 전하 보존 능력DRAM의 발전 방향을 이해 하기 위해서는 DRAM의 동작 원리를 이해해야한다. 구조와 동작 원리는 아래 글에서 다루었다.  DRAM의 구조와 동작 원리, 장단점. DRAM은 무엇일까?DRAM은 현재 반도체 시장에서 Logic 반도체와 더불어 가장 중요한 메모리 반도체의 한 종류이다.메모리 반도체를 보통 휘발성인 Volatile과 비휘발성인 non-Volatile 메모리로 구분되고 DRAM은 휘발성 메wanstradamus.tistory.com DRAM에 있어서 본질적인 목적은 결국 Data Retention(데이터 보존 능력) 이다. 메모리 소자가 가져야 할 필수적인 능력이기에 당연히 NAND에도 적용이 되는 말이다. 아무리 빠른 속도로 Da..

DRAM은 현재 반도체 시장에서 Logic 반도체와 더불어 가장 중요한 메모리 반도체의 한 종류이다.메모리 반도체를 보통 휘발성인 Volatile과 비휘발성인 non-Volatile 메모리로 구분되고 DRAM은 휘발성 메모리의 일종이다.그럼 메모리 소자의 중심에 있는 DRAM에 대해서 한 번 자세히 정리 해보자.DRAM의 구조DRAM의 구조는 가장 간단하다. 1Transistor 1Capacitor 흔히 그냥, ​1T 1C 라고 한다. (SRAM은 6T구조)위 사진에서 보이는 것 처럼, Transistor가 하나 존재하고 전하를 저장하는 Capacitor가 존재한다. Capacitor에는 전하가 저장되고 방출되면서 데이터 1과 0의 1bit를 나타낼 수 있게 된다.Capacitor에 전하가 저장되어 데이..

Ellipsometer(일립소미터) 장점Ellipsometer, 또는 Ellipsometry는 굉장히 간단하고 빠른측정비기 때문에 반도체 분석, 박막 분석에 자주 사용이 되는 장비입니다. 뿐만아니라 비파괴적인 방식이고 Darkroom(암식)을 필요로 하지 않습니다. 대부분의 반도체 장비들이 진공을 요구하는 것과 달리 진공이 필요한 장비도 아니구요. 그래서 반복해서 여러차례 분석을 진행하여도 무리가 없습니다.위 장점중에서 그래도 가장 큰 장점은 빠른 것입니다. 장비에 올려놓은 샘플을 클릭 몇번으로 두께와 같은 데이터를 얻을 수 있으니 굉장히 유용합니다. 그리고 기타 다른 두께를 측정하는 장비에 비해서도 굉장히 높은 재현성과 정확도를 가지고 있습니다. TEM으로 샘플의 단면을 확인하여 두께를 측정하지 않는 ..