생각하는 공대생

결정학과 결정구조(crystallography and crystal structure) 결정(crystal) : 3차원에 걸쳐 매우 규칙적으로 반복되는 cell의 배열 (x, y, z)는 특정 평면(particular plane)을 나타내는 데 사용된다. [x, y, z]는 원점에서 평면(x, y, z)으로 직교 벡터(orthogonal vector)를 나타내는 데 사용된다. {x, y, z}는 모두 동등한 결정면(crystal planes that are all equivalent)을 나타내는데 사용된다. 결정 결함 (crystal defect) 반도체 제조에 사용되는 silicon wafer은 highly pure single crystal이 필요하나 다양한 요인들에 의해 결정에 결함이 생길 수 밖에..

반도체 공정의 기초물질 : Silicon 초기 반소체와 트랜지스터는 게르마늄(Ge)을 기반으로 만들어졌다. 그러나 현재 대부분의 회로는 실리콘(Si)을 기반으로 만들어진다. Si의 장점으로는 산화과정을 거쳐 SiO₂ (silicon oxide)를 생산할 수 있다는 점이다. SiO₂는 반도체 소자 내에서 고품질 절연체(high-quality insulator)의 역할뿐아니라 선택적 확산을 위한 우수한 barrier의 역할을 수행하며(excellent barrier for the selective diffusion) 자연에 풍부하여 가격이 저렴(low cost)하고, Ge보다 넓은 밴드갭으로인해 보다 높은 온도에서 작동할 수 있다는 장점이 있다.(operate at higher temperatures tha..

Junction Spiking 현상 Junction Spiking이란, 높은 온도의 반도체 공정에서 Al과 Si가 activity difference에 의해 interdiffuse(상호 확산) 되면서 발생하는 현상이다. 만약 Si에 defect이 존재한다면 이러한 현상은 더욱 심해지며, device에 short를 일으켜 오작동하게 만든다. Junction Spiking 해결법 Junction Spiking을 방지하기 위해서는 Al 내에 1%의 Si를 첨가한 합금(alloy)을 사용하면 된다. 첨가한 Si는 substrate에서 Si의 outdiffusion을 방지하는 역할을 한다. 그러나 반도체 공정에서 cooling & heating cycle을 반복하는 동안 Si의 solubility가 감소하여 gr..

식각 공정 (Etching) 식각공정(Etching Process)이란 필요한 회로 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거하는 과정이다. 이는 곧 반도체 회로패턴을 만든다는 의미도 된다. Etching을 나타내는 성능지수 (FOM : figures of merit)에는 크게 두가지가 있다. 첫번째는 식각 속도(Etch Rate)로 식각 된 두께(thickness)/식각 시간(time)으로 정의된다. 이는 일정시간동안 식각이 일어나는 정도를 표현한 것이다. 대체로 조절가능한 빠른 식각속도가 선호된다.(high etch rate with good controllability is desirable) 두번째는 선택비(selectivity)로 물질 X의 식각속도/ 물질 Y의 식각속도로 정의된다. 주로 물질 X는 식각..