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"NAND, NOR flash Memory" Flash Memory는 EEPROM의 변형이며 전원공급 없이도 기록된 내용을 보존할 수 있는 ROM의 성격과 읽기/쓰기가 모두 가능한 RAM의 성격을 모두 가지고 있는 메모리이다. Flash Memory는 대표적인 비휘발성 메모리로서, D램 처럼 Refresh를 하지 않아도 데이터가 지워지지 않는 특성을 가진다. 그래서 우리 주위에 Usb로 많이 사용된다. 그 종류로는 크게 NAND, NOR가 있는데 이들에 대해 알아보도록 하자. NAND flash NAND flash는 각 셀이 직렬 형태로 이루어져 있기 때문에 Random Access가 불가능하고 각셀에서 순차적으로 데이터를 읽어내는 방식이다. 그래서 NOR flash에 비해 데이터 Read 속도가 느리지..

"페르미 준위(Fermi Level)" → 열 평형상태 하의 양자 에너지 상태들이 전자에 의해 점유될 확률이 1/2 이 되는 에너지 준위를 말한다. → 페르미 입자 계의 바닥상태로부터 채워지는 가장 높은 에너지 준위를 말한다. 온도에 따른 페르미 준위 변화 i) T = 0K → 0~EF까지 모든 에너지가 상태가 전자들에 의해 점유된다. 즉, 전자가 있을 확률은 100%이다. → EF 이후부터는 전자가 존재할 확률은 0%에 수렴한다. ii) T > 0K → 0K 이상의 온도에서 EF 이상의 에너지 상태들에 대해서는 전자들로 차있을 될 확률이 존재한다. → EF 이하의 에너지 상태들에 대해서는 전자들이 비어 있을 확률이 1-f(E) (E

"차세대 메모리 PRAM, FRAM, MRAM" PRAM FRAM MRAM 동작원리 특정 물질의 상변화 강유전체의 분극특성 전극의 자화 방향 장점 비휘발성, 고속, 고집적화 비휘발성, 고속, 저전력 비휘발성, 고속, 내구성 단점 쓰기 시간이 오래걸림 내구성이 취약함 상대적 고비용 PRAM(Phase Change Memory RAM) → 차세대 메모리 중 가장 먼저 상용화 제품이 개발이 되었다. → 현재 가장 빠르게 발전, 시장 가능성 가장 높다. → 상전이 물질을 이용해 메모리 반도체를 구성한 RAM으로, 전류를 가함에 따라서 물질의 내부 구조가 가해준 전류의 크기에 따라 변화하는 물질을 이용함.한다. 즉, 전류 크기에 따라 반도체 물질은 저항이 약한 고체가 되기도 하고 저항이 강한 액체가 되기도 하는데..

"항복현상" [제너 다이오드] 제너 다이오드(Zener Diode)는 일반 다이오드와 동일한 PN접합 구조를 가지고 있다. PN접합 다이오드는 순방향 전압이 인가되면 전류가 흐르고, 역방향 전압이 인가되면 전류가 흐르지 않지만, 역방향 전압을 계속해서 증가시켜 인가하면 갑자기 전류가 흐르게 되는데 이러한 현상을 항복현상이라 하고 이때 인가된 전압을 항복전압(Breakdown Voltage)이라 한다. 항복현상은 Avalanche breakdown(애벌런치 항복)과 Zener breakdown(제너 항복)가 있다. 제너 다이오드는 항복현상을 이용한다. "Avalanche breakdown" → 눈사태처럼 전자가 기하급수적으로 불어나는 현상을 말한다. 기체의 절연파괴현상이 발생하기 직전에 전자가 다른 기체원..

"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..

"NAND Flash" Flash Memory 구조 → MOSFET의 Gate와 채널상의 Tunnel Oxide와 Floating Gate(FG)를 형성함 → Floating Gate : 전하를 저장하는 저장소 역할 동작원리(Write) → Program : Gate에 고전압 인가 → 채널의 전하가 Tunneling으로 FG로 이동해서 축전됨. → Program : FG에 전자가 있으면 0으로 인식함. → 통과한 전자는 FG에 저장되어 전계가 사라져도 산화막에 의해 외부로 유출되지 않게됨. → Erase : Body에 고전압 인가 → 축전된 전하가 Tunneling로 채널로 이동해서 방전됨. → Erase : FG에 전자가 없으면 1로 인식함. 동작원리(Read) → State에 따라 Threshold ..

"Photolithography" Development 공정 Spray Puddle Immersion 정의 저속 회전하면서 현상액을 분사하는 과정 초저속 회전상태에서 현상액 분사 후 표면장력을 이용하는 과정 현상액 탱크에 웨이퍼를 침전시켰다 빼는 과정 장점 → 현상액 소량 소모 → 항상 새 용액을 사용하기 때문에 깨끗함 → Spray 압력으로 인해 정확한 패턴 형성 가능 → 현상액 소량 소모 → 항상 새 용액을 사용하기 때문에 깨끗함 → Spray 공정 대비 온도 조절이 쉬움 → 공정이 간단 → 수 차례 재사용 가능 → 한꺼번에 다수의 웨이퍼 처리 가능 단점 → 고가의 설비 → 한 번에 처리할 수 있는 양이 적다 → Spray 온도 제어를 못하면 Positive PR의 현상에 영향 → 고가의 설비 → 한..

"Photolithography Issue" → PR 두께를 결정하는 요인 1) PR의 점도 : 점도가 높을수록 PR의 두께가 두껍다. 2) 최종 회전 속도 : RPM이 높을수록 PR의 두께는 얇아진다. 3) 기타 parameter : 가속도, 웨이퍼 크기, Polymer 함량 Coating 방법 → Spray Coating : PR을 마이크로 단위의 물방울 형태로 분사하는 방식. → 분무기를 떠올리면 된다. → Spin Coating : PR을 도포하고 웨이퍼 기판을 회전시켜서 고르게 코팅되는 방식. → Slot Coating : 노즐이 기판 위를 직선으로 이동하여 PR을 분출하는 방식. → 기판이 큰 걸 코팅할 때 사용 ex) 디스플레이 Spray Coating 특징 → PR분사와 동시에 Solven..

"Photolithography" Photolithography : 마스크 상에 설계된 패턴을 웨이퍼 상에 구현하는 공정. Photolithography의 구성요소 1) PR(Photoresist) → 특정 파장대 영역의 빛이 광화학 반응을 일으킴. → Development(현상)공정을 통해 패턴을 형성함. 구성요소 : Solvent, Polymer, Sensitizer → Solvent : 용매, 점도를 결정. → Polymer : 단위 분자가 수천 개씩 결합한 상태로서 현상 후 패턴으로 남아있는 Resist의 실체. → Sensitizer : Development 공정에서 Polymer를 녹게 하거나 녹지 않게 하는 역할. PAC(Photo Active Compound)라고 함 성질 : 소수성 2) ..

"MOSFET" MOSFET의 동작상태 1) 차단상태 → VGS와 VGD가 VTH보다 낮으며 VDS가 0보다 큰 경우. - 게이트가 닫혀 드레인과 소스 사이에 전류가 흐르지 못한다. → 실제로는 소스에 있는 전자 중에서 에너지가 높은 일부 전자들이 채널로 들어가서 드레인으로 흐르는 것이 가능한데, 이 전류를 문턱아래 누설전류라 부른다. → 트랜지스터가 차단 스위치로 사용될 때 이상적으로 전류가 흐르면 안되지만, 실제로는 미약한 전류가 흐른다. 2) 선형상태 → VGS와 VGD가 VTH보다 크고 VDS가 0보다 크고 포화상태 전압보다 작은 경우. → 선형상태에서는 게이트가 열려서 채널이 형성되며 소스에서 드레인 방향으로 전류가 흐른다. → 선형상태에서 게이트에 전압이 인가되면 소스와 드레인 사이 채널에 전..