ESTJ 공대생의 반도체 세상

열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)는물질이 온도 변화에 따라 얼마나 팽창하거나 수축하는지를 나타내는 물리적 특성입니다. 이는 물질의 온도가 변할 때 단위 길이 또는 부피 당 길이 또는 부피의 변화량을 나타냅니다.  물질마다 고유의 CTE를 가지며, 이는 물질의 원자 구조와 결합 방식에 따라 다릅니다. 일반적으로 금속은 높은 CTE를 가지며, 세라믹과 같은 비금속 재료는 낮은 CTE를 가집니다. CTE는 보통 선팽창계수(Linear Thermal Expansion Coefficient)와 체적팽창계수(Volumetric Thermal Expansion Coefficient)에서 생각됩니다 선팽창계수  온도 변화에 따른 길이 변화   체적팽창계수  온도 변화에 따..

Thin film 박막 공정은 반도체 제조에서 사용되는 공정 중 하나로, 반도체 기판 상에 아주 얇은 층을 증착하는 과정을 말합니다. 이러한 얇은 층은 반도체 소자의 기능을 결정하고, 전기적, 광학적, 또는 기계적 특성을 제어하는 데 사용됩니다.  크게 우리는 물리적증착 (PVD), 화학적증착 (CVD) 크게 두가지로 분류를 합니다 ! 오늘은 PVD에 대해서 간단히 다뤄 보겠습니다  1) Physical Vapor Depostion (PVD) PVD는 증착시키고 싶은 고체물질을 증착하는 기술로 고체물질을 기체상태로 변환 후 이를 직접적으로 타겟표면에 증착시켜 박막을 형성합니다. PVD에서도 스퍼터링(Sputtering), 열 증착 (Thermal Evaporation) 크게 두가지로 나눌 수 있습니다  ..

High Bandwidth Memory (HBM)고성능 컴퓨터 및 그래픽 처리 장치(GPU)에서 사용되는 혁신적인 메모리 기술입니다. HBM은 기존의 메모리 기술과는 다르게 3D 스택 기술을 사용하여 제작됩니다.   간단히 말하면 DRAM을 여러 개 쌓은 구조입니다. DRAM을 여러 개 쌓고 TSV (Through Silicon Via)뚫어서 수직으로 연결하는 기술을 이용합니다 여러개의 CHIP을 세로로 쌓고 TSV (구멍을뚫고 연결)를 통해 전기적으로 연결되며이 연결을 통해 데이터가 한침에더 다른칩으로 빠르게 전송됩니다TSV 기술을 통해 HBM은 고밀도로 메모리를 쌓을 수 있으며각 칩 간에 연결을 빠르고 효율적으로 수행 할 수 있습니다.   HBM의 장점1.높은 대역폭: HBM은 여러 층으로 쌓인 메모..

Tunneling Effects (터널링 이펙트)  터널링 효과(tunneling effect) 또는 터널링(tunneling)은 양자 역학에서 미세입자가 가지는 파동의 성질로 인해 넘을 수 없는 장벽을 넘어가는 현상을 말합니다.  고전역학에서는 에너지가 부족한 입자는 장벽을 넘어갈 수 없다고 하지만, 양자역학에서는 입자의 파동성으로 인해 입자가 장벽을 넘어갈 확률이 존재합니다.  > 전자의 파동적 성질 입자의 파동성은 입자가 입자와 파동의 성질을 동시에 가지고 있다는 양자역학의 기본 개념입니다.입자의 파동성으로 인해 입자는 장벽을 넘어갈 확률이 존재합니다.터널링 확률은 입자의 에너지, 장벽의 높이, 장벽의 두께 등에 따라 결정됩니다.  입자의 에너지가 높을 수록 장벽의 높이가 낮을수록 장벽의 두께가 얇..

메모리반도체 ? 메모리 반도체는 데이터를 저장하는 데 사용되는 반도체 소자입니다. 컴퓨터, 스마트폰, 가전제품 등 모든 전자 기기에 필수적인 부품 데이터 처리 속도와 용량을 결정하는 중요한 역할을 합니다. 메모리 반도체는 크게 휘발성 메모리 , 비휘발성 메모리 2가지로 나눌 수 있습니다 1) 휘발성 메모리 휘발성 메모리는 전원이 끊어지면 데이터가 사라지는 메모리입니다. 대표적인 휘발성 메모리로는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)이 있습니다. DRAM은 컴퓨터의 주기억장치(RAM)로 사용되며, 데이터 처리 속도가 빠르지만 전력 소모가 많습니다. DRAM의 구조는 크게 셀(cell), 행(row address line), 열(column address line) 셀은 데이터를 저..

평균자유행로(Mean free path)는 물리학에서 어떤 입자가 연속적으로 충돌하면서 이동하는 평균 거리입니다. 반도체에서 Mean free path 는 전자의 이동 거리를 결정하는 중요한 요소입니다. Mean free path가 길수록 전자는 더 멀리 이동할 수 있으며, 반도체의 전기 전도성도 높아집니다. Mean free path는 다음과 같은 식으로 표현됩니다. * 유도식은 생략하겠습니다 ! λ 평균자유행로 σ 입자의 산란단면적 (산란될때 유효 단면적) n 입자의 밀도 반도체에서 평균자유행로는 다음과 같은 요인에 의해 영향을 받습니다. Pressure(압력) 반비례 > 압력이 커질수록 Mean free path 감소 (고진공 일때 Mean free path 감소 ) Temperature(온도) 비..

반도체 공정의 시작은 WAFER에서부터 ! 웨이퍼 제조는 반도체 공정의 첫 번째 단계 실리콘 (Si) 잉곳(Ingot) 을 얇게 썬 원판인 웨이퍼를 만드는 과정이다. 웨이퍼는 흔히 알고 있는 8대공정 거쳐 반도체 소자로 완성 된다. 웨이퍼 제조 공정은 크게 다음과 같은 단계로 이루어진다. 1. 원재료 준비 (POLY SILICON) 웨이퍼 제조의 첫 번째 단계는 원재료 준비이다. 웨이퍼의 재료로는 주로 실리콘(Si)이 사용되며, 모래를 원료로 하여 화학적 공정을 통해 순수한 실리콘을 얻는다. * 자연에서는 규소가 순수한 형태로 발견되는 일이 드물기 때문에 전체 규소 생산량의 약 15% 정도만이 순수한 형태로 분리되어 반도체 등 각종 전자제품의 부품으로 이용되며, 규소 단결정으로 성장시켜 정밀한 회로에 이..

반도체 기업 종류를 알아보자 ! 반도체는 우리 일상생활에서 없어서는 안될 필수품입니다. 스마트폰, 컴퓨터, 가전제품, 자동차 등 모든 전자제품에 반도체가 사용되고 있습니다. 반도체는 이렇게 우리 생활에 깊숙이 자리잡고 있지만, 그 제조와 판매를 담당하는 기업들의 종류와 역할은 일반인에게는 생소한 부분일 수 있습니다. IDM(Integrated Device Manufacturer): 설계부터 제조, 판매까지 모든 과정을 자체적으로 수행하는 기업입니다. 삼성전자, SK하이닉스, 인텔, TSMC 등이 대표적인 IDM 기업입니다. 흔히 알고 있는 8대공정을 수행 할 수 있는 (FAB) 공정 체제가 구축 되어있습니다 ! IDM 기업은 설계, 제조, 판매까지 모든 과정을 책임지기 때문에, 반도체 산업의 전반적인 흐..