이온 주입 (Ion implantation) 시뮬레이션과 파라미터 탐구

Ion implantation이온 주입 : 이온을 직접 가속, Wafer에 충돌 시켜 직접 주입, 전기적 특성 조절원하는 조건대로 에너지, Dose, Dopant 등 설정 CMOS에서 대표적 활용 방안- Well 형성 : Device에서 Active Area 정의할 때- Vth adjustment : 문턱 전압 조절에 사용 (특히 Ion implantation은 저온 가능 -> 금속 배선 후 ok)- LDD 형성 : Spacer 형성, 구간 나눠 이온 주입 -> Emax Peak에 의한 HCI(Hot carrier Injection) 완화- Source/Drain 정의 Ion Implantation과 Anneal 이온 주입은 보통 two step이온을 주입하는 공정 - Dopant를 선택, 양을 Dos..

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• · 2026. 5. 17.
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반도체의 전기적 특성 정의를 위한 Diffusion (Simulation)

DiffusionDiffusion은 말 그대로 확산을 의미한다.반도체는 그 자체로 전류의 흐름이 원활하지는 않다.전류의 흐름이 필요한 영역에 대해서는 적절하게 다른 물질을 섞어 전기적 특성을 좋게 만들어야 한다. 이 다른 물질을 적절히 섞는 과정에 크게 두 가지가 있다.Diffusion과 Ion implantation인데, 사실 현재는 Ion implantation을 위주로 쓴다.비용은 좀 비싸지만 물질 선택 측면에서도 수월한게 있고, 무엇보다 최근 미세 소자에서는 등방성을 갖는 확산으로 영역을 정의하기에 어렵기 때문이다. 이 확산 공정을 진행할 때, 위 사진 처럼 두 가지 단계로 진행하는 경우가 많다.Pre-deposition은 Doping에 사용할 불순물의 총량을 정의하는 과정이라고 보면 된다.표면부..

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• · 2026. 5. 8.
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LTSPICE 공부 기록 | 시뮬레이션 조건 설정

Configure Analysis (초록 톱니바퀴) -> 시뮬레이션 조건 설정Transient - 시간에 대한 해석Stop time : 시뮬레이션할 총 동작 시간Time to Start saving data : 데이터 기록 시 몇 초의 데이터부터 저장할 지 설정Maximum Timestep : 데이터 측정, 기록 간격 - 짧게 할 수록 정확하지만 시뮬레이션 오래걸림 시뮬레이션 직후에 돌아는 가는데 값은 나와 있는 게 없는 상태 회로 위에 커서 올리면 프로브가 나오고, 클릭한 위치의 전압이 측정된 것을 볼 수 있다. 이 측정값은 Ground가 기준이 된다. 만약 특정 저항의 양단 전압을 재고 싶을 때는 회로에서 기준을 잡고 싶은 점, 이 케이스에서는 R1의 우측 도선에 우클릭을 한 뒤 Mark Refere..

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• · 2026. 5. 2.
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시뮬레이션으로 본 Thermal Oxidation

Thermal Oxidation Si 웨이퍼에 산소와 열을 공급하면 Si를 소모하면서 표면위에 SiO2가 형성된다.이 SiO2를 Gate Oxide 혹은 Isolation 목적으로 사용할 수 있다. 기본 Si wafer 영역은 x로 0~2um에 간격은 0.02um으로 균일하게 설정한다.y방향으로는 0~4um으로 0um (Si 상부 air와 닿는 부분)에서는 0.02, 이후 표면에서 멀어지면서 0.25um로Oxidation이 상부에서 일어나기 때문에 해당 영역을 촘촘하게 설정한다. 결과적으로 좌측 사진에서는 Si 위로 SiO2가 자라나며, 0.371um의 두께로 형성되었음을 알 수 있다. Wet Oxidation과 Dry OxidationWet Oxidation과 Dry Oxidation의..

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• · 2026. 4. 29.
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반도체 Chip의 신뢰성과 수명에 관련된 현상들

신뢰성 (Reliability) - 수명 (Lifetime)반도체에서 성능 중요 But, 수명도 매우 중요한 핵심적 요소성능 열화의 주요 메커니즘TDDB (Time-Dependant Dielectric Breakdown) - 극성 물질에 Field가 걸리는 상황HCI (Hot Carrier Injection) - NMOS 위주 (Oxide 내 전자의 축적이 주요 포인트)NBTI (Negative Bias Temperature Instability) - PMOS 위주 (Hole과 수소) TDDB (Time-Dependant Dielectric Breakdown)SiO2 : 비대칭 결합 구조 - 극성 (Polar Molecule)Gate 전압 인가시 Oxide에 field 형성극성 분자들이 힘을 받고, 결..

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• · 2026. 4. 25.
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• · 2026. 4. 15.
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