• Title/Summary/Keyword: 반도체 저장장치

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V-NAND Flash Memory 제조를 위한 PECVD 박막 두께 가상 계측 알고리즘

  • Jang, Dong-Beom;Yu, Hyeon-Seong;Hong, Sang-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.236.2-236.2
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    • 2014
  • 세계 반도체 시장은 컴퓨터 기능이 더해진 모바일 기기의 수요가 증가함에 따라 메모리반도체의 시장규모가 최근 빠른 속도로 증가했다. 특히 모바일 기기에서 저장장치 역할을 하는 비휘발성 반도체인 NAND Flash Memory는 스마트폰 및 태블릿PC 등 휴대용 기기의 수요 증가, SSD (Solid State Drive)를 탑재한 PC의 수요 확대, 서버용 SSD시장의 활성화 등으로 연평균 18.9%의 성장을 보이고 있다. 이러한 경제적인 배경 속에서 NAND Flash 미세공정 기술의 마지막 단계로 여겨지는 1Xnm 공정이 개발되었다. 그러나 1Xnm Flash Memory의 생산은 새로운 제조설비 구축과 차세대 공정 기술의 적용으로 제조비용이 상승하는 단점이 있다. 이에 따라 제조공정기술을 미세화하지 않고 기존의 수평적 셀구조에서 수직적 셀구조로 설계 구조를 다양화하는 기술이 대두되고 있는데 이 중 Flash Memory의 대용량화와 수명 향상을 동시에 추구할 수 있는 3D NAND 기술이 주목을 받게 되면서 공정기술의 변화도 함께 대두되고 있다. 3D NAND 기술은 기존라인에서 전환하는데 드는 비용이 크지 않으며, 노광장비의 중요도가 축소되는 반면, 증착(Chemical Vapor Deposition) 및 식각공정(Etching)의 기술적 난이도와 스텝수가 증가한다. 이 중 V-NAND 3D 기술에서 사용하는 박막증착 공정의 경우 산화막과 질화막을 번갈아 증착하여 30layer 이상을 하나의 챔버 내에서 연속으로 증착한다. 다층막 증착 공정이 비정상적으로 진행되었을 경우, V-NAND Flash Memory를 제조하기 위한 후속공정에 영향을 미쳐 웨이퍼를 폐기해야 하는 손실을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 V-NAND 다층막 증착공정 중에 다층막의 두께를 가상 계측하는 알고리즘을 개발하고자 하였다. 증착공정이 진행될수록 박막의 두께는 증가하여 커패시터 관점에서 변화가 생겨 RF 신호의 진폭과 위상의 변화가 생긴다는 점을 착안하여 증착 공정 중 PECVD 장비 RF matcher와 heater에서 RF 신호의 진폭과 위상을 실시간으로 측정하여 데이터를 수집하고, 박막의 두께와의 상관성을 분석하였다. 이 연구 결과를 토대로 V-NAND Flash memory 제조 품질향상 및 웨이퍼 손실 최소화를 실현하여 제조 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

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스퍼터링 및 후 열처리 기법에 의한 V3Si 나노입자 형성과 비휘발성 메모리소자 응용

  • Kim, Dong-Uk;Lee, Dong-Uk;Lee, Hyo-Jun;Jo, Seong-Guk;Kim, Eun-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.301-301
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    • 2011
  • 최근 고밀도 메모리 반도체의 재료와 빠른 응답을 요구하는 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그에 따른 기존의 플래쉬 메모리가 가지는 문제점을 개선하기 위해서 균일하고 규칙적으로 분포하는 새로운 나노소재의 개발과 비휘발성, 고속 동작, 고집적도, 저전력 소자의 공정기술이 요구되고 있다. 또한 부유게이트에 축적되는 저장되는 전하량을 증가시키기 위한 새로운 소자구조 개발이 필요하다. 한편, 실리 사이드 계열의 나노입자는 금속 나노입자와 달리 현 실리콘 기반의 반도체 공정에서 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 화합물 중에서 비휘발성 메모리 장치의 전기적 특성을 향상 시킬 수 있는 실리사이드 계열의 바나듐 실리사이드(V3Si) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하였다. 소자의 제작은 p-Si기판에 실리콘산화막 터널층(5 nm 두께)을 건식 산화법으로 성장 후, 바나듐 실리사이드 금속박막을 RF 마그네트론 스퍼터 시스템을 이용하여 4~6 nm 두께로 터널 베리어 위에 증착하고, 그 위에 초고진공 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 SiO2 컨트롤 산화막층 (20 nm)을 형성시켰다. 여기서 V3Si 나노입자 형성을 위해 급속 열처리법으로 질소 분위기에서 800$^{\circ}C$로 5초 동안 열처리하여 하였으며, 마지막으로 열 기화 시스템을 통하여 알루미늄 전극(직경 200 ${\mu}m$, 두께 200 nm)을 증착하여 소자를 제작하였다. 제작된 구조는 금속 산화막 반도체구조를 가지는 나노 부유게이트 커패시터이며, 제작된 시편은 투사전자현미경을 이용하여 나노입자의 크기와 균일성을 확인했다. 소자의 전기적인 측정을 E4980A capacitor parameter analyzer와 Agilent 81104A pulse pattern generator system을 이용한 전기용량-전압 측정을 통해 전하저장 효과 및 메모리 동작 특성들을 분석하고, 열처리 조건에 따라 형성되는 V3Si 의 조성을 엑스선 광전자 분광법을 이용하여 확인하였다.

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A Design of Digital Radio Frequency Memory (디지털 고주파 기억장치 설계)

  • 김재준;이종필;최창민;임중수
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.372-376
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    • 2004
  • Digital memory circuits have been developed very fast according to the progress of semiconductor technology But It was very difficult to memorize a high frequency radio signal. Many years ago an analog loop was used for store of radio frequency signal, and the digital radio frequency memory was made to the development of wideband amplifier and high speed sampler. We present a design of wide-band DRFM using Johnson code and the simulation results with respect to the sampling speed. in this paper.

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자동차용 brus less Generator

  • 박양배;나정웅
    • 전기의세계
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    • v.25 no.2
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    • pp.55-57
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    • 1976
  • 자동차에서 발전기는 engine의 기계적 energy를 전기 energy로 변환시켜 engine의 발동, light, radio및 여러가지 계기등에 전류를 공급하며 잉여전력을 축전지에 저장한다. 이러한 자동차용 발전기는 1900년 중반기까지 직류발전기를 사용하였으나 1960년 초기부터 반도체개발과 더불어 저속출력특성이 우수한 교류발전기와 정류기를 병용하였다. 그러나 1960년 하반기부터는 자동차의 고속화, 차내의 라디오, TV시설, 각종 전자제어장치등의 급속한 발달로 보다 안정도가 높은 전원의 공급이 필요하게 되었다. 또한 자동차사용이 일반화됨에 따라 최소의 유지보수를 요하는 발전기를 추구하게 되었다. 이에 따라 미국, 영국, 불란서 등 선진공업국에서는 브러시가 필요없는 발전기의 개발을 서두르게 되었으며 여러가지 형태의 Brushless generator를 개발하여 현재 사용하고 있다. 종래의 발전기에서 Brush와 slip-ring, 즉 금속의 회전마찰접촉을 통하여 계자권선에 전류가 공급됨으로 이에 따른 성능저하, 접촉부분에서 발생하는 arc로 인한 폭발위험 및 전자장치에 주는 방해, Brush 마모로 인한 유지보수등의 단점을 주고 있다.

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Pulse power supply design of RF amplifier for industrial high power electron beam accelerator (산업용 대출력 전자빔 가속기용 RF증폭기에 필요한 펄스전원장치 설계)

  • Son, Y.G.;Kwon, S.J.;Jang, S.D.;Oh, J.S.;Cho, M.H.;NamKung, W.;Lee, K.O.;Chung, K.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.250-251
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    • 2007
  • 산업용 조사장치로 전자빔은 활용도가 매우 높고, 대부분의 장치는 국내에서 제작이 어려울 뿐만 아니라 외국의존도 높다. 현재 미국, 일본, 러시아, 캐나다 등을 중심으로 약 1500 기의 전자빔 조사 설비가 산업용 및 연구용으로 설치되어 있는데, 이 중 많은 설비가 공동이용 연구시설 또는 상업적인 전자빔 조사서비스 시설로 운영되고 있다. 산업적으로 이용하기 위하여 철원물리기술연구소에 설치될 전자빔 조사 시설을 위한 전자빔 가속기를 개발 중이다. 곡물 살충 및 발아억제, 식품 저장, 위생용품 살균, 의약품 및 의료용구 살균, 전력반도체 생산 등의 분야에 전자빔 조사 설비를 응용할 수 있다. 본 논문에서는 산업용 조사 설비의 전원장치로 사용되는 펄스 모듈레이터의 설계, 제작 및 실험내용을 보이고자 한다.

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Charge trapping characteristics of the zinc oxide (ZnO) layer for metal-oxide semiconductor capacitor structure with room temperature

  • Pyo, Ju-Yeong;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.310-310
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    • 2016
  • 최근 NAND flash memory는 높은 집적성과 데이터의 비휘발성, 낮은 소비전력, 간단한 입, 출력 등의 장점들로 인해 핸드폰, MP3, USB 등의 휴대용 저장 장치 및 노트북 시장에서 많이 이용되어 왔다. 특히, 최근에는 smart watch, wearable device등과 같은 차세대 디스플레이 소자에 대한 관심이 증가함에 따라 유연하고 투명한 메모리 소자에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 대표적인 플래시 메모리 소자의 구조로 charge trapping type flash memory (CTF)가 있다. CTF 메모리 소자는 trap layer의 trap site를 이용하여 메모리 동작을 하는 소자이다. 하지만 작은 window의 크기, trap site의 열화로 인해 메모리 특성이 나빠지는 문제점 등이 있다. 따라서 최근, trap layer에 다양한 물질을 적용하여 CTF 소자의 문제점을 해결하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 특히, 산화물 반도체인 zinc oxide (ZnO)를 trap layer로 하는 CTF 메모리 소자가 최근 몇몇 보고 되었다. 산화물 반도체인 ZnO는 n-type 반도체이며, shallow와 deep trap site를 동시에 가지고 있는 독특한 물질이다. 이 특성으로 인해 메모리 소자의 programming 시에는 deep trap site에 charging이 일어나고, erasing 시에는 shallow trap site에 캐리어들이 쉽게 공급되면서 deep trap site에 갇혀있던 charge가 쉽게 de-trapped 된다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 본 실험에서는 산화물 반도체인 ZnO를 trap layer로 하는 CTF 소자의 메모리 특성을 확인하기 위해 간단한 구조인 metal-oxide capacitor (MOSCAP)구조로 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 먼저, RCA cleaning 처리된 n-Si bulk 기판 위에 tunnel layer인 SiO2 5 nm를 rf sputter로 증착한 후 furnace 장비를 이용하여 forming gas annealing을 $450^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 후 ZnO를 20 nm, SiO2를 30 nm rf sputter로 증착한 후, 상부전극을 E-beam evaporator 장비를 사용하여 Al 150 nm를 증착하였다. 제작된 소자의 신뢰성 및 내구성 평가를 위해 상온에서 retention과 endurance 측정을 진행하였다. 상온에서의 endurance 측정결과 1000 cycles에서 약 19.08%의 charge loss를 보였으며, Retention 측정결과, 10년 후 약 33.57%의 charge loss를 보여 좋은 메모리 특성을 가지는 것을 확인하였다. 본 실험 결과를 바탕으로, 차세대 메모리 시장에서 trap layer 물질로 산화물 반도체를 사용하는 CTF의 연구 및 계발, 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

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Development of Power Quality Measurement System for Harmonics Diagnosis of Electrical Equipment (전기설비의 고조파 진단을 위한 전력품질 측정시스템의 개발)

  • 유재근;이상익;전정채
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.130-137
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    • 2003
  • Because of falling-off in power quality by harmonics, obstacles like lowering of capability, noise, vibration of power facilities and so on are occurred. Also generation of harmonics is inevitable and the point at harmonics is seriously gathering strength because energy saving installation using semiconductor circuit as countermeasures to enhance energy efficiency will be broadly spread and the use of energy conversion equipment like motor speed control contrivance, energy keeping installation and so on will increase, in the future. In order to eliminate harmonics obstacle, precision measurement and analysis on voltage, current, power factor, the each ingredient of harmonic order, the percentage of total harmonic distortion, and so forth are needed. In this paper, we developed low-cost measurement system to measure and analyze power quality connected with harmonics and verified it's performance by measuring and analyzing power quality in the three-phase and four-wire system.

A Study on the Dynamic Voltage Restorer to Application Luminaire for Emergency Exit Sign Operation to the Energy Storage System (에너지 저장장치(ESS)의 비상 유도등 동작을 적용한 순간전압강하 보상장치에 관한 연구)

  • Hwang, Lark-Hoon;Na, Seung-kwon;Kim, Jin Sun
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.19 no.5
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    • pp.433-439
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    • 2015
  • Recently, Interest in power the quality was increased because of increasing the use of sensitive load equipment into an electrical disturbance such as computer, Electricity, Electronics, Telecommunications and semiconductor device. In addition, To enhance power quality, the instantaneous voltage drop occurred in precision load equipment is a need for proper compensation. In order to solve the problem, The developed dynamic voltage restorer (DVR) using an electric double layer capacitor (EDLC) has been applied. In this paper, We will do study to apply hybrid capacitors that have high energy density to the same size compared to the EDLC to DVR. Also, As a emergency luminaires of emergency power supply that we can support more than 10 years of life was confirmed the applicability of hybrid capacitor.

New Fault Current Fast Shutdown Scheme for Buck Converter (벅 컨버터의 새로운 고장전류 고속차단 기법)

  • Park, Tae-Sik;Kim, Seong-Hwan
    • Journal of IKEEE
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    • v.23 no.1
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    • pp.68-73
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    • 2019
  • This paper presents a novel fast shut-down scheme for Buck converter by using a coupled inductor. Generally, a controller for Buck converter stops generating PWM patterns in various fault cases: Overcurrent, Short circuit, or Overvoltage, but the inductor and capacitor keep supplying their stored energy to loads although the switching operations in Buck converter stopped. The stored energy in the inductor and capacitor could cause electrical stresses on breakers and safety problems. The main idea of the proposed fast shutdown scheme is to demagnetize the inductor core by using a coupled inductor, and its performance and operations are verified by using PSIM Simulation.

A study on development of an operation system for power information data (전력 정보 특성 데이터 운영을 위한 시스템 개발에 관한 연구)

  • Choi, Chul-Hwan;Kim, Byung-Seop;Je, Jung-Kwang;Chun, Tae-Young;Shin, Yong-Hark
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.11b
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    • pp.136-138
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    • 2007
  • 최근 들어 전력량계는 기계식에서 반도체 소자를 사용하는 전자식으로 점진적으로 교체되고, 외부 통신 장치와의 데이터 통신 방식에 있어 국제 표준 규격인 IEC 62056을 기반으로 표준화하고 있다. 그리하여 표준화된 데이터 통신 방식으로 수집된 전력 정보를 취합하고 통합하는 운영 시스템 구축이 대두하게 되었고 사용자 중심의 HMI(Human Machine Interface) 관점에서 다양한 고객의 요구와 분석 자료 그리고 방대한 데이터 관리를 제공하기 위한 편리한 운영자 환경을 제공해야 한다. 본 논문에서는 전력량계에서 측정된 전력 정보를 저장하고 운영할 수 있는 시스템 개발에 관하여 연구하였다.

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