맘여린나

"Body effect" Body effect에 대해 알아보기 전에 MOSFET의 구조를 한 번더 살펴보자. MOSFET은 Gate, Source, Drain, Body으로 구성된 4단자 소자이다. 보통 Body를 제외한 나머지로 구성된 3단자 소자로 알고 있는데 헷갈리지 않도록 하자. 왜 3단자 소자로 알고 있는 경우가 많냐면 Body를 특별히 신경쓰지 않기 때문이다. Body를 기본으로 접지 시켜서 그런 것 같다. 다시 본론으로 돌아와서, Body effect에서 Body는 몸체, 기판을 의미하며, Body effect의 또 다른 말은 기판효과, 몸체효과라고 한다. 그리고 Vth modulation이라고도 한다. Vth modulation을 해석하면 '문턱전압 변조'로 해석할 수 있는데 기판에 (-)..

"DRAM 공정 난이도는 선폭 감소분의 제곱에 비례해 증가" NAND와 비메모리는 DRAM에 비해 기술이 앞서고 있다. DRAM의 공정 기술은 한계점에 도달하였으며 미세화하기 위한 해결방안을 찾고 있다. DRAM 공정이 왜 어려울까 그 이유는 DRAM만이 가지고 있는 구조적 특수성 때문이다. DRAM은 휘발성 메모리로서 시간이 지나면 데이터를 잃어버리는 특성을 갖고 있다. DRAM에서 데이터를 저장하는 공간은 Capacitor이며, Capacitor은 DRAM의 cell에 존재한다. 데이터가 휘발되지 않도록 하는 Refresh 동작이 필요한데, 이 Refresh특성을 개선하는 것이 DRAM에서 구현에 가장 중요한 목표이다. DRAM의 동작원리와 구조는 앞서 알아보았고 DRAM 공정이 왜 어려운지 알아보도..

"leakage current" 마이크로프로세서(Micro-processor)를 고속으로 동작하기 위해서는 Transistor를 보다 많이 탑재하면 된다. Transistor를 많이 넣으려면 크기가 작아져야 하는데, 작아지면 집적도가 높아지고, 한 장의 웨이퍼로부터 많은 칩을 얻을 수 있게 되므로 비용도 낮아지게 된다. 이로써, Transistor를 소형화하려는 연구들이 지속되고 있다. 그러나 Transistor의 크기를 줄이는데 문제가 있다. 누설 전류(leakage current)가 존재한다는 것이다. 누설 전류란 전류가 흘러야 할 곳이 아닌 다른 곳으로 흘러버리는 현상이다. 전류가 새는 것인데 이는 Transistor 본래의 동작에 기여하지 못한 채 소비전류만을 늘리게 된다. 이 누설 전류는 DRA..

"Tunneling Effect" Tunneling Effect란 전자나 원자핵과 같은 미소한 입자는 역장의 장벽을 투과할 수 있다는 양자역학 특유의 효과이다. 원자핵에서 방출되는 K입자의 에너지는 K입자가 밖으로 나올 때 넘어야 하는 포텐셜 높이보다 작은 경우가 많은데도 K입자가 포텐셜을 통과하는 현상을 말한다. 반도체와 금속면의 접촉에 의해 생기는 전자의 흐름은 이 Tunneling Effect 때문이다. 반도체와 금속은 일종의 에너지 장벽(barrier)을 갖고 있다. 문제는 부도체 막이 얇아질수록, 가해지는 에너지가 커질수록 이러한 전자의 Tunneling이 일어나기가 쉽다. 기술이 발전함에 따라, 반도체 소자의 크기는 작아지고 요구하는 전력은 증가함에 따라 Tunneling이 심해진다. Tunn..

"Hot Carrier Effect" Hot Carrier Effect(핫 캐리어) Short Channel Effect 중 하나로, 반도체를 이용한 트랜지스터에서 발생하는 현상이다. 트랜지스터의 사이즈가 작아지면서 채널의 길이도 짧아지는데 이 경우 전계는 커지게 되고 이동하는 전자는 높은 전계를 받아 지나치게 이동성이 커지게 된다. 이러한 전자를 Hot carrier라고 한다. 이동성이 지나치게 커진 전자는 절연막을 뚫고 가기도 하고 절연막에 축적되어 전기적 특성을 교란시키기도 한다. Saturation 영역에서 동작할 때 Drain 전압이 높으면 Drain에 강한 전계가 걸리게 된다. 이때 전자들이 Drain으로 빠지게 되는데 전계에 의해서 가속이 붙어 빠른 속도로 이동하고 높은 운동에너지를 갖게된다..

"Short Channel Effect" Short Channel Effect란 트랜지스터의 누설전류가 증가함에 따라 항복전압이 감소하고 포화 전류 특성을 보이지 않고 드레인 전압에 따라서 전류가 계속 증가하는 현상을 말한다. MOSFET 등에서 게이트의 길이(소스, 드레인 간의 거리)가 짧은 경우를 말한다. 드레인 전압을 일정하게 하고 채널 길이를 짧게 하면 드레인과 소스로부터의 공핍층이 게이트 밑의 기판 영역으로 나오게 되는데 채널 부분의 전위 장벽이 저하되면 드레인 전압의 약간의 증가에 의해 드레인 전류가 급증, 이것이 진행되면 공핍층의 접촉에 의한 펀치스루가 생기게 된다. 기존 반도체 구조인 ‘표준형 2차원 평면소자’는 그 크기가 작아질 경우 동작하지 않을 때도 전류가 누설되는 현상이 나타난다. ..