[고체 물리학] 반도체에 관해서

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[고체 물리학] 반도체에 관해서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

● 반도체란?
● 반도체의 특성과 기능
● 반도체물질의 특성과 기능
● 반도체의 발전과정
● 반도체는 어떤 일을 하는가?
● 반도체 제품들
● 반도체는 무엇으로 만드는가?

본문내용

Power IC
전원전력시스템에 적용되는 스위칭용 소자 및 Control 핵심부품으로 Power Tr, Power MOSFET, PWM IC등을 총칭한다.
응용분야로는 SMPS, Ballast, UPS, Inverter, AC-DC Converter 등 모든 전원 분야에 사용된다. 　 　
● ASIC
Application Specific IC의 약자 고객의 주문에 의하여 설계된 특정회로를 반도체IC로 응용설계하여 주문자에 게 독점공급하는 User 전용규격의 주문형 IC를 말한다. 신속하고 다양한 설계능력을 필요로 하는 제품으로서, 다품종 소량생산체제에 맞는 유망 사업분야이다. 　 　
● LCD DRIVER IC 　
액정을 이용한 평면디스플레이장치(액정 Panel)를 구동 또는 제어하기 위해 필수적인 IC로서, 소형 Panel용 문자형IC와 대형 Panel용 문자형 Graphic IC로 구분된다.
○ 특수사업 제품
대부분의 반도체제품은 실리콘으로 만들어지고 있지만, 다른 물질을 사용하거나 또는 저장한 정보를 표시하는 디스플레이분야로 그 응용분야를 확대할 수 있다. 대표적인 것이 실리콘 대신 갈륨비소 반도체(GsAs)를 사용하는 화합물반도체와 액정표시방식, 감열 기록방식을 이용한 디스플레이제품이 있다.
　
● LCD
LIQUID CRYSTAL DISPLAY의 약자, 액정표시소자. 액정을 이용하여 문자, 숫자, 그래픽 그리고 영상등을 표시하는 장치로서, 두개의 유리판 사이에 액정을 넣고 전압을 가해주므로써 원하는 화면을 나타내도록 한 차 세대 디스플레이장치. 제조방식에 따라 TM, STM, TFT로 구분되는데 우리회사에 서는 TFT방식의 칼라LCD를 개발, 생산하고 있으며 곧 양산도 이루어지게 된다. (Graphic IC를 총칭한다.)
● TPH
THERMAL PRINT HEAD의 약자. 팩시밀리의 감열기록소자. 빛을 이용해 읽어들인 문자나 동형을 특수감광제가 발라ㅏ져 있는 특수용지에 비춰 주므로써 인쇄되도록 하는 장치. 팩시밀리, 레이져프린터등의 여러분야에서 사용되고 있다. 　 　
● CIS
CONTACT IMAGE SENSOR의 약자. 밀착형 화상인식소자. TPH가 쓰기(WRITING)전용소자라고 하면 CIS는 읽기(REANDING) 전용소자라고 할 수 있다. 즉 화상(IMAGE) 정보를 빛을 이용해 읽어들이는 장치이다. 이처럼 팩시밀리는 TPH와 CIS를 핵심부품으로 사용하여 만들어진다. 　 　 　
● 화합물반도체
주기율표상의 III-V족 원소들의 화합물을 이용한 반도체제품. 대표적으로 갈륨비 소(GaAs)반도체가 있다. 실리콘반도체와는 달리 빛을 내고 동작속도가 매우 빠르기 때문에, 전광판이나 전자제품의 전원램프에 사용되는 발광소자와 정보전달속도 가 매우 빠른 고속소자로 사용되고 있다.
● 반도체는 무엇으로 만드는가?
원재료, 장비(설비), 유틸리티(초순수, 케미컬, 개스, 전기)등
반도체 3대 원재료: 웨이퍼, 마스크, 리드프레임 　
○ 웨이퍼 (wafer) 　
반도체물질로 만들어진 얇고 둥근 조각. 이 위에 집적회로를 만들어 넣게 된다. 현재 우리회사는 실리콘웨이퍼를 사용하고 있으며, 직경크기에 다라 4, 5, 6, 8, 12를 사용하고 있다. 　 　
○ 마스크 (mask)
웨이퍼 위에 만들어질 회로패턴의 모양을 각 층(layer)별로 유리판 위에 그려 놓은 것으로 사진공정시 스테퍼 (반도체제작용 카메라) 의 사진 건판으로 사용된다. 　 　 　
○ 리드프레임 (lead frame)
보통 구리로 만들어진 구조물로서, 조립공정시 칩이 이 위에 놓여지게 되며 가는 금 선(金線)으로 칩과 연결된다. 이렇게하여 IC칩이 외부와 전기신호를 주고 받게 되는 것이다.
● 웨이퍼와 칩(CHIP)
웨이퍼(형태, 크기, 용어), Run, Lot, Chip(개념, 용어)과 Die
땅속의 원소중 산소다음으로 풍부한 물질이 바로 규소, 즉 실리콘이다. 이 실리콘을 정제해서 단결정으로 만든 것이 집 적회로(IC)를 만드는 재료이며, 이것이 실리콘 단결정인 잉곳(Ingot)이다. 실리콘 잉곳은 수백μm의 두께로 절단되어 한쪽면을 거울같이 연마한 실리콘 웨이퍼(Wafer)가 된다. 집적회로는 이 실리콘 웨이퍼의 표면에 만들어진다.
註) μ(Micron), 1μm=1/1000mm
한장의 웨이퍼에서 얻을 수 있는 칩수를 증가시키기 위 해서는 칩size를 줄이거나, 웨이퍼size를 크게할 필요가 있다.
현재 4\", 5\", 6\", 8\", 12\"를 사용하고 있으며 향후 점차 적으로 커지게 될 것이다.
● 웨이퍼 용어
○ 1. 칩(Chip), Die
전기로 속에서 가공된 전자회로가 들어있는 아주 작은 얇고 네모난 반도체 조각. 수동소자, 능동소자 또는 집적회로가 만들어진 반도체.
○ 2. Scribe line
아무런 유니트나 회로가 없는 지역으로 웨이퍼를 개개의 칩으로 나누기 위해 톱질 하는 영역이다.
○ 3. TEG(Test Element Group)
각 웨이퍼는 특이한 패턴의 칩 혹은 다이가 몇 개 있다. 현미경으로 보면 다르다는 것을 확실히 알 수 있다. 이는 정상적인 다이와 같은 공정으로 형성된 특별한 테스트소자가 들어있다. IC의 트랜지스터, 다이오드, 저항 및 캐패시터는 너무 작아서 공정중에 테스트하기가 어려우므로 테스트 다이는 공정중의 품질관리를 위해서 만들어진다. 또한 테스트 다이는 수율을 높이는데도 기여하는데, 완성된 웨이퍼의 패턴이 여러공정의 질을 보여주기 때문이다. 그러나 요즘에는 별도의 TEG Die를 만들지 않고 Scribe라인에 바로 만들어 주기도 한다.
○ 4. Edge die
웨이퍼는 가장자리 부분에 미완성의 다이를 가진다. 이들은 미완성이기 때문에 결국 웨이퍼의 손실이 된다. 작은 웨이퍼에 큰 다이를 만든다면 웨이퍼의 손실률도 그 만큼 커지게 된다. 때문에 보다 큰 직경의 웨이퍼를 생산하는 요인이 되는 것이다.
○ 5. Flat Zone
웨이퍼의 결정구조는 육안으로는 식별 불가능하다. 따라서 웨이퍼의 구조를 구별 하기위해 결정에 기본을 둔 플랫존을 만들어 준다. 스크라이브라인중의 하나는 플랫존에 수직이 되고 다른 하나는 수평하게 된다.

키워드

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