반도체 이야기 44

반도체공학 [Packaging and Yield]

반도체를 외부환경으로부터 보호하고, 전기적으로 연결해주는 패키징 (Packaging) 공정과 반도체에서 결함이 없는 합격품의 비율인 수율 [Yield]에 대해서 알아본다. dicing에는 Mechanic dicing과 Laser dicing 그리고 plasma dicing이 존재한다. plasma dicing은 기계적인 vibration이 존재하지 않고 heat에 의한 영향이 적으며 자유도가 높은 편이다. 본딩 패드를 구성해야 하는데 패드를 보호하고 외부 회로와 interfacing 하는 역할을 한다. Peripheral Bonding Pads는 주변부만 interface를 늘리는 방식으로 interace를 늘리기 어렵다. Area Array Bonding Pads는 pad 아래 실제 동착칩이 존재하는데..

반도체공학 [Interconnections and contacts]

반도체공학에서는 서로 다른 재료가 만났을 때 'contact'이라고 표현한다. Al-n, Al-Polysilicon, Al-p 등등 ndiffusion을 통해서 polysilicon을 통해서 혹은 Metal 자체가 전류를 전달한다. 전류 수송 능력이 있다는 것은 저항성이 존재한다는 것과 같은 말이다. 일반적으로 사용 : 알루미늄, 티타늄, 텅스텐, 구리 9 자주 사용되지 않는 : 니켈, 백금, 팔라듐 금 : 실리콘의 급속 확산기, 티타늄 또는 텅스텐이 포함된 다층 샌드위치, 칩 패키징으로 제한됨. 알루미늄 (일반 재료) : 비교적 저렴, 실리콘에 접착, 저 저항 (2.7 uohm-cm) 구리 (고급 재료) : 더 나은 저항률 (1.7 uohm-cm), 큰 확산 계수 알루미늄과 구리는 전도도가 높지만 가격..

반도체공학 [Film Deposition]

Film Deposition: '성막' 혹은 '증착' 공정으로서 막을 씌우는 공정이다. Evaporation, chemical vapor deposition, sputtering 등 다양한 증착 방법이 존재하며 금속, 실리콘, 폴리실리콘, 부도체 등등 다양한 물질을 성막 할 수 있다. Evaporation은 Metal 성장 시에 이용하는데 재료를 기화시켜서 성막 하고자 하는 표면까지 이동시켜 성장시킨다. 성막 된 물질의 조성을 컨트롤하기 위해서는 Evaporation은 고진공 상태에서 이뤄져야 한다. 진공이 필요한 이유는 크게 두 가지이다. ⓐ MFP(Mean Free Path)가 줄어들 수 있다 ⓑ 불순물이 증착될 위험이 있다 이상기체 법칙 PV=nRT P:압력 V:챔버 볼륨 T:절대온도 n:가스 분자..

반도체공학 [Ion Implantation]

Implantation Diffusion 장점 불순물의 농도를 자유롭게 조절 고용도 이상 주입 가능 다양한 Profile을 만들 수 있다 부산물이 생성되지 않음 낮은 온도에서 진행하기 때문에 추가적인 diffusion을 방지할 수 있다 가격이 저렴하다 대량으로 공정 가능하다 단점 시간이 오래 걸리는 고가의 설비 웨이퍼가 손상된다 챔버가 초 고진공이어야 한다 불순물의 농도가 표면에서 제일 높다 주입 불순물의 고용도 한계 존재 Profile이 열처리를 통해서 erf나 Gaussian에 국한된다. 표면에 SiO2 부산물이 생성된다 열과 소스 제어가 어렵다. 이온 주입기는 위와 같이 5가지의 과정을 거친다. ① Ion Source:플라스마를 이용하여 다양한 이온을 생성한다. ② Mass spectrometer:..

반도체공학 [Diffusion]

diffusion공정은 원하는 불순물 재료를 주입하는 공정이다. 일반적으로 얇지만 높게 도핑된 레이어를 형성하는 것부터 시작한다. 확산공정은 3가지 과정이 랜덤하게 일어난다. Substitutional impurity:빈공간을 치환해서 들어가는 과정 Interstitial Impurity:빈공간을 타고 들어가는 과정 Interstitialcy mechanism: 위의 두 과정의 중간 정도로 빈 공간을 타고 들어가다가 기존 실리콘의 자리를 뺏는다. Fick's 1st Law:확산은 농도차이에 의해 발생한다. Fick's 2nd Law:특정 지역에서 불순물 농도의 시간에 따른 변화율은 flux 차이에 의해 발생한다. diffusion 공정은 제한조건이 두가지로 나뉜다. 가스가 충분할 때는 온도가 확산 공정의..

Development of Electromagnetic MEMS Motor without Winding Wire and Application to Microrobot*

Abstract 더보기 이 논문은 권선이없는 전자기 MEMS 모터를 제안합니다. 개발 된 모터는 MEMS (microelectromechanical systems) 처리 및 다층 세라믹 기술과 결합되어 자기 코어 내부에 소형 3 차원 코일을 형성하는 데 사용됩니다. 개발 된 모터의 길이, 너비, 높이는 각각 11, 11, 7.5mm입니다. 제작 된 MEMS 모터는 0.42V 및 280mA에서 480rpm의 회전 속도로 회전 운동을 보여주었습니다. 또한 개발 된 MEMS 모터를 기반으로 한 마이크로 로봇을 선보인다. 개발 된 모터의 실리콘 구조는 마이크로 로봇의 구조 부품으로 사용됩니다. 모터의 단일 로터는 간단한 기계 시스템을 통해 발자국 동작을 생성합니다. I. INTRODUCTION 소형 액추에이터는..

3D NAND flash & 4D NAND Flash [SK Hynics NEWSROOM 기사 스크랩]

[반도체 WHAT 인포툰] 기술혁신! 3D NAND Flash가 나타났다! 전원이 끊겨도 데이터를 그대로 보존하는 반도체, NAND Flash! 작은 크기와 더불어 강력한 성능을 자랑하고 있답니다. 덕분에 NAND Flash는 다양한 모바일 기기에 탑재되어 우리의 생활을 더욱 편리하게 해주고 있습니다. 더 얇고 고성능을 위해 미세화 작업을 추구하다 보니 어느덧 간섭현상이 심해지며 한계가 찾아오게 되었는데요, 이 미세화의 한계를 해결하기 위해 3차원 수직구조인 3D NAND Flash가 등장했습니다. 혁신 기술인 3D NAND Flash를 잠깐 알아볼까요? [반도체 용어 상식] 3D 낸드플래시의 이해 [궁금한 반도체 WHY] 3D 낸드플래시, 높이 쌓을수록 좋은 걸까? 32단, 48단, 72단… 반도체 관..

반도체공학[4주차] [산화공정]

산화과정을 설명하는 아레니우스라고 불리는 경험식(실험식)이 있습니다. 산화공정을 이해하고 설계할 수 있어야 합니다. 산화막의 특징에 대해 산화 속도나 품질을 이해하고 적당한 산화공정 산화막을 이해할 수 있어야 한다. 실리콘과 산소가 만나서 산화하는 공정입니다. 결합하기 위해서 실리콘과 산소가 적합한 에너지 상태가 되어야 합니다. 에너지적으로 안정된 상태면 결합하지 않습니다. 화학결합에 충분한 들뜬 상태가 되어야 합니다. 이러한 상태는 화학적으로 불안정한 상태입니다. 안정된 상태는 결합할 수 없습니다. 실리콘은 들뜬 상태로 만들기 어렵습니다. 활성화된 상태로 만들어 주기 위해서는 우리가 열을 줘서 실리콘과 산소를 활성화 시키겠다는것 입니다. 900~1200도의 고온상태로 웨이퍼를 가열하면 웨이퍼 표면이 활..