흔한 전자공학도의 필기노트

안녕하세요! 오늘은 '반도체 소자 및 설계' 마지막 글입니다. Antenna Effect, Power, Trade offs, Reliability에 대한 내용들을 하나씩 간단히 알아보도록 하겠습니다! 다양한 층 위에 metal 배선을 연결하면, metal이 드러나 있는 상황에서 plasma 공정을 진행하게 됩니다. 이온화된 plasma가 metal 위에 축적될 수 있게 되는 상황에서 plasma 이온들이 배선을 타고 gate까지 내려가게 되면서 의도치 않은 bias가 형성될 수 있게 됩니다. 이로 인해 gate oxide가 견딜 수 없이 큰 전압이 걸리게 되면 공정 도중 breakdown이 일어나게 되는데, 이러한 현상을 antenna effect라고 합니다. anten..

안녕하세요! 이번 글은 '반도체 소자 및 설계' 에서의 ESD, Latch-Up, Logic gate에 대해 알아보려 합니다. 각각 다른 내용이기 때문에 하나씩 살펴보도록 하겠습니다. ESD는 Electro Static Discharge의 약자로, 정전기와 같이 매우 높은 전압이 순간적으로 소자에 들어오게 되면서 gate oxide, metal interconnection에 손상을 입는 것을 말합니다. 이를 해결하기 위해 ESD protection circuit을 사용하여 CMOS device에서 ESD를 막아주는 역할을 수항하게 됩니다. ESD protection의 종류에는 current limiting resistor, diode clamps 등이 있습니다. 위 사진은 diode cla..

안녕하세요!! 오늘 반소 게시글은 layout에 관한 내용입니다. 제가 가장 재밌게 배웠던 부분인데, layout에 대해 많은 그림들과 같이 알아보도록 하겠습니다!! Photo mask & Layout photo mask는 photolithography lecture를 말하고, 이를 pattern화 한 것이 layout이 됩니다. 즉, layout은 회로도를 원하는 모양으로 만들기 위한 2차원의 그림을 말하는 것입니다. 이 layout은 design rule에 따라 제작됩니다. layout은 transistor의 사이즈, 배선의 간격/깊이 등을 결정하기 위해 minimum dimension을 정해둡니다. minimun dimension은 minimum rule을 바탕으로한 최소한의 면적 구조 layout..

안녕하세요! 오랜만에 "반도체 소자 및 설계" 정리로 돌아왔네요.. 종강 한지가 언제고 낼모래 개강인데 말이죠.. 늦었지만 이제 빨리 끝내보려 합니다 (이후로 3개정도면 끝..!) 이번 게시글은 Failurer Analysis에 대한 내용입니다. 다양한 failure에 대해 알아보고, 이를 어떻게 detection하는지에 대한 내용이겠습니다! Semiconductor development process semiconductor development process는 제품, 회사, 시기에 따라 다르기 때문에 felxible한 response가 필요합니다. 처음 fab-out된 wafer의 수율, yield는 0%에서 부터 시작해, 90~100%로 올려야 합니다. wafer 제작에서 처음으로 작동되는 chip..

안녕하세요! 오늘 글에서는 display에 대해 알아보고, 여기서 사용되는 transistor인 TFT에대해 알아보려 합니다 ㅎㅎ Display display는 정보를 나타내는 출력장치로, 사람과 정보를 연결하는 interface에 존재하고 visible light 가시광선의 빛을 출력합니다. 크게 두 종류로 나눌 수 있는데, segment display(7-segment) : 간단, 0~9 숫자 나타냄 matrix display(dot-matrix) : pixel 하나하나 이용, 7-segment보다 많은 정보 저장 가능 한 특징을 가집니다. matrix display에도 두 가지 종류가 존재합니다. 이 둘은 좌표계를 이용하여 빛을 켭니다. - 먼저, passive matrix에 대해 알아봅시다. 1...

안녕하세요! 이번 반도체 소자 및 설계에서 다룰 내용은 Memory device에 대한 내용입니다! 메모리의 종류, 구조에 대해서 배우고 많이 사용되는 메모리인 DRAM과 FLASH 메모리에 대해 더 자세히 알아보려고 합니다! Memory Memory는 크게 메모리 반도체, 시스템(비메모리) 반도체로 구분됩니다. 메모리 반도체는 휘발성(volatile) 메모리인 RAM(Random Access Memory)와 비휘발성(non-volatile) 메모리인 ROM(Read Only Memory)로 나누어 집니다. 이때 휘발성은 power가 있을 때만 데이터가 저장되는 물질을 말하고, 비휘발성은 power가 없어도 저장된 정보를 유지하는 특성을 말합니다. RAM은 다양한 종류가 존재하지만, DRAM과 SRAM을..

안녕하세요!! 오늘은 '반도체 소자 및 설계' 에서 MOSFET 기술에 대한 내용들에 대한 내용들 입니다! 다양한 MOSFET의 구조와 사용되는 각 기술들에 대해 이야기 해보겠습니다! MOSFET device design의 목표는 on current는 높이고, off current는 줄이고, V_th는 유지해야 하며, SCE를 억제해야 합니다. 또 gate controllability를 높이는, Cox를 높이는 방향으로 진행해야 합니다. DG(Double Gate) MOSFET channel의 아래쪽에 off current가 흐르는 leakage region은 drain의 영향을 많이 받게 됩니다. 그래서 이러한 영역의 gate controllability를 높이기 위해 2개의 gate, top gate..

안녕하세요!! 오늘 반도체 소자 및 설계에서 다룰 내용은 scaling에 관한 내용입니다. scaling으로 인해 생긴 Short Channel Effect에 대한 이야기를 중점으로 진행해보도록 하겠습니다. Transistor scaling 지금 만들어지고 있는 transistor는 speed와 density를 더 빠르게, 작게 하기 위해 계속 scaling이 일어나고 있습니다. 앞에서 언급은 안했지만, Moore's Law에 따라 2년이 지나면 transistor의 크기가 2배정도 감소함을 따르고, 그만큼 빠르게 발전하고 있음을 말하고 있습니다. transistor의 속도는 RC의 값에 의해 제어됩니다. 빠른 속도를 위해서는 L을 줄이게 되는데, L이 감소하면 channel에 형성되는 resistanc..

안녕하세요!! 오늘 [반도체 소자 및 물리]에서 다룰 내용은 MOSFET 입니다. 물리전자2에서 배웠던 내용을 리뷰하는 느낌이 많고, 전체적으로 이해하는데 어렵지는 않을 것 같네요! 강의는 5주차 강의였습니다 :) MOSFET의 종류 mosfet의 종류는 NMOS, PMOS 2가지 존재합니다. 둘을 비교하는 것은 물리전자2 내용에 있기도 하고, 표로 간단히 정리되어 있기 때문에..!! 간단히만 보겠습니다! 내용을 조금 살펴보면, electron의 흐름을 따르는 NMOS는 gate voltage와 drain voltage가 양의 값을 가지고, hole의 흐름을 따르는 PMOS는 gate voltage와 drain voltage가 음의 값을 가진다는 것을 알 수 있습니다. 각 carrier들은 모두 sour..

안녕하세요! 오늘 [반도체 소자 및 설계]에서 다뤄볼 내용은 Resistance와 Capacitance에 대한 내용입니다! 수업시간에서는 4주차 내용이었고, 당분간은 Device Physics에 대한 내용으로 쭉 이어질 것 같아용 그럼 시작해보겠습니다~ 우선 resistance는 저항을 말합니다. 물리 소자적으로 언급되는 저항에는 두 가지 종류가 있는데, 1. Contact Resistance & 2. Sheet Resistance가 있겠습니다. Contact Resistance(Rc) Contact Resistance는 말 그대로 접촉면에 의해 생기는 저항을 말합니다. MOSFET의 source와 drain에 보면, Metal과 Silicon이 맞닿아 있는 영역에 저항이 생기게 되는 것이죠. 위 MOS..