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실리콘리포트

차례1. 서론(1) 실리콘이란(2) 실리콘의 역사(3) 실리콘의 공업화(4) 실리콘의 시장현황2. 본론(1) 제조방법(2) 실리콘의 용도와 물성(3) 실리콘의 응용분야3. 결론향후전망과 발전방향1. 서론(1) 실리콘이란?1) 규소와 실리콘실리콘은 대부분의 산업분야에서 필수적으로 사용되는 고기능 재료로서 유기성과 무기성을 겸비한 독특한 화학재료로, 유기기를 함유한 규소와 산소등이 화학 결합으로 서로 연결된 폴리머를 의미한다◎ 규소와 실리콘의 차이규소(silicon)와 실리콘(silicone), 이 두 용어는 언뜻 보기에는 영문상으로 비슷해 보이지만, 화학적으로는 엄밀히 구별되는 개념이다. 실리콘(silicon)은 원소기호 Si로 표시되는 규소를 의미하며, 암회색 금속성 물질이다. 반도체용 실리콘 웨이퍼, 합금 ferrosilicon등이 이러한 silicon의 응용 제품의 예이다. 한편 실리콘(silicone)은 유기기를 함유한 규소와 산소등이 화학결합으로 서로 연결된 모양으로 된 폴리머를 의미한다. 실리콘은 유기성과 무기성을 겸비한 독특한 화학재로서 여러 형태로 응용되어지며, 대부부의 모든 산업분야에서 필수적인 고기능 재료로서 위치를 점하고 있다. 19세기 후반 실험실에서 합성한 silicone의 화학식 R₂SiO다 케톤의 R₂CO와 유사하였던 관계로 Silico-Ketone(규소케톤)이라 불렀으며, 이것이 다시 줄여서 silicone이 된 것이다. 다 케톤은 저분자량의 유기화합물인 반면, 실리콘은 기술한 바와 같이 폴리머이며 양자에 화학 구조상의 유사성은 없다.◎ 규소원소규소는 주기율표상 14번 원소로 탄소와 같은 4족 원소이다. 1823년 Berzelius에 의하여 최초로 원소로서 분리되었으며, 지각의 약 28%를 구성하고 있다. 규소는 다음 두 가지 용도로 사용된다.?반도체 silicon : 초고순도의 금속 silicon?유기실리콘 제품 : 실리콘(silicone)오일 / 실리콘 레진 / 실리콘 고무 등2) 규소로부터 실리콘까지우리가 산업현장에서 필요로 하1943DOW CORNING CORP.회사설립. 실리콘 공업생산 개시(3) 실리콘의 공업화세계 주요 실리콘 생산업체 대부분은 클로로실란(모노머)부터 생산하고 있다. 이들은 모두 미국, 일본, 독일, 영국, 프랑스 등 선진공업국에 소재하고 있다. Dow Corning사는 1943년에 설립돼 그라나드법에 의한 세계 최초의 실리콘 공업생산을 시작했고 GE사는 1947년에 직접법에 의한 공장을 완성하여 생산을 개시했다. 한편, 東京芝浦電氣(현 Toshiba)는 1941년에 일본에서 최초로 실리콘 연구에 착수했으며 연구중에 2차대전이 발발했다. 종전후에 즉시 연구를 재개해 1953년 직접법에 의한 공업생산을 개시했다. 같은 해에 신에츠화학공업도 생산·판매를 시작했다. 그후 Toshiba 실리콘사업은 1971년에 Toshiba와 GE사에 의해 설립된 Toshiba Silicone으로 계승됐다. 이보다 먼저 1967년에 DC사와 Toray사에 의해 합작회사 Toray Silicone이 설립됐다. 일본에는 이들 세 회사가 모노머로부터 실리콘을 일괄 생산하는 외에 중간원료로부터 츨발한 제조업체로 일본유니카, 다우코닝, Waker-Chemical east-asia, Bayer합성실리콘, 일본Fransil 등이 있다.미 국Dow Corning Corp.General Electric Co.Union Electric Corp.Wacker Silicines Corp.일 본GE-Toshiba Silicone Co., LtdShin-Etsu Chemical Industry Co., LtdBayer AG.독 일Wacker Chemie GmbHTh. goldschmidt AG.영 국Dow Corning Ltd.Imperial Chemical Ind. Ltd.프랑스Rhone Poulenc S.A.(4) 실리콘의 시장 현황① 개요실리콘은 고기능성 재료로서 각광을 받은 이후 현재에 이르러서는 거의 모든 산업분야에서 사용되고 있을 정도로 높은 성장률을 지속하고 있다. 실리콘은 그 특성이 우수한 반면 있기 때문이다. 제품구성은 지역에 따라 다소 차이가 있는데, 미국에서는 오일, 2차 가공제품이 50%이상을 차지하고 있으나 일본에서는 엘라스토머가 50%, 오일, 2차가공제품이 40%, 수지, 기타가 10%를 차지하고 있다.④ 종류에 따른 시장 현황◎ 반도체 시장‘01년, 16년만에 반도체 대불황을 겪고 있는 세계 반도체산업은 ’02년 하반기부터 본격적인 회복을 전망하고 있다. 세계 시장규모는 ‘00년도에 2000억 달러로 메모리분야가 24%, 비메모리분야가 76%를 차지하고 있다. 한국은 세계 3위의 생산국으로 성장하였으며 메모리분야에서는 세계시장의 27%, 비메모리분야에서는 1.5%에 불과한 메모리에 편중된 생산구조를 가지고 있다.표 1. 의 WSTS(세계반도체무역통계기구:World Semiconductor Trade Statistics)가 최근 예측한 세계 지역별 반도체 시장 예측에 따르면 ‘01년도에는 세계적인 반도체산업의 불황으로 32%정도 시장이 줄어든 1388억 달러를 예상하고 있으며 그 이후 지속적인 성장을 예상하고 있다.표 1. 세계 지역별 반도체 시장 예측(WSTS)[단위 : 백만$, ( ) : 전년대비 증가율 %]2000(실적)2001(예측)2002(예측)2003(예측)2004(예측)북미 시장641(34.9)360(-43.9)358(-0.3)422(17.7)481(13.9)유럽 시장423(32.7)294(-30.5)285(-3.2)335(17.7)384(14.6)일본 시장467(42.4)342(-26.8)339(-0.8)395(16.4)452(14.4)아태 시장513(37.9)393(-23.4)441(12.4)535(21.2)625(16.9)전세계2,044(36.8)1,388(-32.1)1,424(2.6)1,687(18.5)1,942(15.1)자료 : 2001년 WSTS 추계 반도체 시장전◎실리콘 Wafer 시장실리콘웨이퍼는 반도체 가공에 소요되는 기능 및 공정재료의 약 60%를 차지하는 물량적인 측면에서뿐만 아니라 반도체 소자기술 자체가타내었다. 일단 실리콘 함유 가스를 사용한다는 점에서는 차이가 없으나 다결정 실리콘의 제조 방법에 따라 2가지 제품 형태가 크게 대별된다. 현재 전 세계적으로 사용되는 제품의 형태로서는 95% 이상의 괴상과 나머지의 입상, 두 가지 형태로 생산되고 있다. 그림3.은 다른 두가지 형태의 고순도 다결정 실리콘이다.규석+코우크스금속규소Siemens법유동층법삼염화실란모노실란삼염화실란모노실란종형반응기종형반응기유동층반응기유동층반응기다결정실리콘(괴상)다결정실리콘(괴상)다결정실리콘(입상)다결정실리콘(입상)Wacker 등ASiMiTIMEMC(미)FZ법CZ법CCZ법단결정실리콘Wafer ?가공(Slicing, Polishing, Ethching, Diffusion, Photo Masking, Packing)반도체그림2. 실리콘 반도체 소재산업의 연관도< 괴상 > < 입상 >그림3. 고순도 다결정 실리콘고순도 다결정실리콘의 제조는 ‘51년에 미국 Du Pont사의 사염화실란 의 아연환원법에 의해 최초로 상업화하였으나 순도 및 품질문제가 있어 곧 제조를 중지하였다. ’57년 고순도의 삼염화실란을 수소 환원하여 통전 가열된 실리콘 종봉에 실리콘을 석출시키는 지멘스(Siemens)법이 출현하였으며[2], 그 후 다결정 실리콘은 대부분 이 방법에 의해 생산되어 오고 있다. 지멘스법의 출현으로부터 정확히 30년 후인 ‘87년에 미국 MEMC(구 Ethyl)사가 고순도 모노실란을 유동층중에 유동화하고 있는 실리콘 종입자 표면에 실리콘을 석출시켜 입상의 다결정실리콘을 제조하는 신기술을 개발하여 상업생산을 하고 있다. 표 9, 10은 현재 상업생산을 하고 있거나 과거 상업생산을 하였던 각사별 제조방법에 대한 공정을 비교한 것이다.표 9. Siemens 형태의 다결정실리콘 제조공정 개요공정원료가스 제조다결정실리콘 석출비 고Siemens금속규소+HCl→ SiHCl3260～400℃상압, 발열반응Bell-jar 반응기1000～1250℃ ,상압SiHCl3 CVD, 회분식Si 이론수율 : 20%?재래적인공리콘바니스, 마이카(Mica)실리콘바니스, 적층판용 실리콘바니스 등이 있다.도료용 실리콘 바니스종 류종류로는 순실리콘바니스, 도료용 실리콘 중간체, 실리콘 변성바니스가 있다.실리콘 수지 미분말특 성실리콘 수지 미분말은 경화된 실리콘 레진을 미립자화한 것이다.입자형상은 구상이며 개개의 입자가 매우 고르다.기 타종 류그외의 응용제품으로는 실리콘몰딩검파운드, 실리콘점착제, 건축용발수실리콘, 이형실리콘 등이 있다.③ 실리콘 오일ⅰ) 오일의 분자구조Polydimethylsiloxane (PDMS)OH-terminatedpolydimethylsiloxaneVinyl-terminatedpolydimethylsiloxane실리콘 오일은 사슬모양의 분자구조를 가지고 있다. 이 분자의 골격을 형성하고 있는 것은 실록산 결합으로 개개의 분자가 독립해서 존재하므로 분자사슬은 상호간 자유로이 움직일 수 있어서 유동성을 가진다. 다시말해, 액체의 성질을 띄는 것이다.그러나 분자의 길이가 길어지면 길어질수록 움직이기 어렵게 되어 점도는 높아진다. 그러므로 중합도를 조절하여 0.65 cST∼2,500,000 cST의 다양한 점도별 제품을 얻는다.ⅱ) 실리콘 오일의 특징실리콘 오일은 가장 광범위하게 사용되는 제품이다. 실리콘 오일을 크게 나누면 "순 실리콘 오일"과 "변성 실리콘 오일"로 나눌 수 있다. 실리콘 오일은 내열성, 물리적/화학적 안정성 외에도 전기적인 특수성 등이 있다. 현재 가장 많이 이용되는 것으로는 디메틸 실리콘 오일 (Dimethyl Silicone Oil)이 있으므로, 디메틸 실리콘 오일을 중심으로 설명하면 다음과 같다.물리적 성질점도실리콘 오일의 점도는 규소에 결합된 유기기의 종류와 비율 및 중합도로 결정된다. 또한 점도가 달라도 균일하게 섞여지므로 점도가 다른 두가지 실리콘 오일을 배합해서 중간의 점도를 가진 오일을 만들어낼 수 있다. 또한 온도에 의한 점도의 변화가 적는 장점이 있다.응고점실리콘 오일은 고점도의 것을 제외하면 약간의 저온에서도 유동성을 잃지 않는다.

공학/기술| 2009.05.15| 33페이지| 1,500원| 조회(704)

시장, 실리콘, 용도, 물성, 응용분야

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역격자에 대해

목차-역격자의 정의-기하학적 해석-면간거리와 역격자-Miller index와 역격자 Vector-역격자Vector로 표현한 -Bragg반사표현-역격자를 이용한 Bragg's law의 해석-역격자를 이용한 Laue condition의 해석법-역격자와 X선 회절의 관련성-역격자점들의 회절점으로 기록***역격자점들이 회절점으로 기록되기 위한 조건역격자의 정의결정면을 고려할 때 2차원적인 면들의 집합대신에 이 면들에 수직한 법선으로 나타내면 편리하다. 이는 평사도법에서 pole이 한점으로 표시되어 편리한 것과 같다. pole의 상대적 위치로부터 결정면간 각도 및 상대적인 위치는 알 수 있으나 x-선 회절을 고려할 때에는 면간거리 d값도 표시 될 수 있어야만 Bragg's law의 회절각 θ를 알 수 있다. 평사도법에서와 마찬가지로 결정면에 수직한 법선을 긋고 면간거리 d의 역수, 즉 원 점으로 부터 1/d의 거리에 위치한 점으로 결정면들의 집합을 나타낸 것을 역격자(reciprocal lattice)라고 한다. 즉, 실격자(real lattice)에서 2차원적인 결정면 (hkl)을 역격자에서 1개의 점(h*k*l*)으로 나타낸 것을 역격자(reciprocal lattice)라고 한다.역격자의 원점으로 부터 역격자점(hkl)까지의 역격자벡터 σhkl은 실격자에서와 유사하게 다음과 같이 표시된다.σhkl = ha* + kb* + lc*이 역격자 벡터 σhkl 은 실격자에서의 (hkl)면에 대해 수직이고 역격자 원점으로부터의 거리는 실격자에서의 면간거리의 역수 (1/dhkl)이다.비록 역격자는 다소 추상적이거나 인위적이 것처럼 보일 수 있지만, 역격자에 정통한 것은 복잡한 회절효과를 이해하는 데 필요한 열쇠를 제공하고 가장 단순한 것도 이해를 깊게 한다.기하학적 해석단사정계 결정을 c축 방향으로 본 단위포를 고려해 보면(100), (110), (120), (010) 면들은 같은 zone axis[001]를 가지므로 이러한 면들에 수직한 방향은 zone axis에 수직한 같게 유도된다.역격자 벡터 자체를 dot product시키면σhkl · σhkl = (ha* + kb* + lc*) · (ha* + kb* + lc*)σ2hkl (= 1 / {d2hkl ) = h2a*2 + k2 b*2 + l2 c*2 + 2hka* b* cos γ* + 2klb* c* cosα*+ 2lhc* a*cosβ*정방정계(cubic)에서는a* = b* = c* 이고 α= β= γ= 90°이므로1 / (d2)hkl ) = (h2 + k2 + l2 ) a*2 = (h2 + k2 + l2 ) ( 1/a )2 =(h2 + k2 + l2) / a2육방정계(hexagonal)에서는a* = b* = c*, α* = β* = 90 DEG , γ* = 60°이므로1 / (d2)hkl ) = (h2 +hk + k2 ) a*2 + l2 c*2a* = 1/d100 = 1 / (a cos 30 °) =√3/2 x a, c* = 1/d001 = 1/c을 대입하면1 / (d2)hkl ) = 4(h2 + hk + l2 ) / 3a2 + l2 / c27개 결정계 각각의 dhkl과 격자상수사이의 관계는 다음과 같다.monoclinic : 1 / d2 = 1/(sin2β) x [ h2/a2 + (k2 sinβ)/ b2 + l2/c2 - (2hl cosβ)/ac ]orthorhombic : 1 / d2 = h2/a2 + k2/b2 + l2/c2tetragonal : 1 / d2 = (h2 +k2)/a2+ l2/c2cubic : 1 / d2 = (h2 + k2 + l2)/a2rhombohedral : 1 / d2 = [(h2 + k2 + l2) sin2α + 2 (hk + kl + hl ) (cos2α - cosα)]/ [a2(1-3cos2α + 2cos2α)]역격자의 벡터연산격자상수가 a, b, c, α, β, γ인 삼사정계를 예로 들자.단위포의 부피 V는 V= 밑면적 x d100따라서 1/d100 = (밑면적 A) / V = (b *c) * a면의 단위벡터를 n 이라고하면1/d100 nc = 0 , b*·a = 0c*·a = 0 , c*·b = 0한편, a*·a = 1, b*·b = 1, c*·c = 1 의 관계를 알 수 있다.역격자의 원점으로 부터 역격자점(hkl)까지의 역격자벡터 σhkl은 실격자에서와 유사하게 다음과 같이 표시된다.σhkl = ha* + kb* + lc*이 역격자 벡터 σhkl 은 실격자에서의 (hkl)면에 대하여 수직이고 역격자 원점으 로부터의 거리는 실격자에서의 면간거리의 역수 (1/dhkl)이다.이를 증명하기 위하여 다음그림과 같은 임의의 (hkl)면을 고려하자.1) σhkl이 (hkl)면에 대하여 수직함은 (hkl)면상의 2개의 방향에 대하여 직각임으로 증명이 된다.C = a/h - b/k, A = b/k - c/lC·σhkl = (a/h - b/k )·(ha* + kb* + lc* )= a/h · (ha* + kb* + lc* ) - b/k · (ha* + kb* + lc* )= 1 + 0 + 0 - 0 + 1 + 0 = 0, 마찬가지로 A ·σhkl = 0 .따라서 σhkl 이 C 나 A에 대하여 직각이므로 C 나 A를 포함하는 평면에 대하여 직각이다.2) σhkl 과 평행한 단위벡터 n을 고려하면│σhkl │n = ha* + kb* + lc*n = (ha* + kb* + lc*) / │ σhkl │면간거리 dhkl = (a / h ) · n = a / h · (ha* + kb* + lc*) / │σhkl│ = 1 / │σhkl│Miller Index와 역격자 Vector-Miller index의 정의 : 격자평면군이 실공간의 기본축(a,b,c방향)과 각각 la, mb, nc에서 만난다고, 할 때 (p는 l,m,n의 최소공배수)의 세 정수를 Miller index라고 함.-역격자와의 관계 : 역격자의 기초vector를 A, B, C라 하면 Miller index를 계수로 하여 다음과 같은 역격자vector를 만들 수 있다.la, mb, nc는 같은 평면상(처음 고려했던 평면상)에 존재여기서 는 서로 소이므로 는 θ가된 다.1/dhkl = σhkl 임을 상기하면, 다음과 같은 물리적 의미를 가지고 해석할 수 있다.X-선 비임이 AO의 수평방향으로 입사된다고 하면 AP는 입사비임에 θ의 각도를 유지하므로 X-선 비임을 회절시키는 결정면의 기울기로 간주할수 있다. 따라서 원의 중심 C에 같은 기울기를 가지는 결정면을 상정할 수 있다. OP는 결정면 AP에 수직하고 길이 σhkl 을 가지며 CP는 angle OCP = 2 angle OAP = 2θ 이므로 회절된 X-선 비임의 방향이 된다.따라서 위의 그림으로 역격자벡터 σhkl 로서 Bragg law를 설명할 수 있다.위 내용을 정리하면,1. 결정은 반지름 1 /λ의 원(3차원에서는 구)의 중심에 위치2. X-선 비임이 결정을 통과한 다음 출구의 점 O는 역격자의 원점이 된다.3. 역격자 벡터 σhkl 의 끝이 원주상(3차원에서는 구면상)에 놓이면 Bragg law를 만족하고 회절된 X-선 비임은 역격 자점을 통과한다.4. X-선 회절은 역격자점이 원주상에 놓일때에만 발생하고 3차원에서는 구면상에 놓일 때만 발생하는데 이를 Ewald sphere(에발트 구면)라고 한다.역격자를 이용한 Laue condition의 해석법거리 a만큼 주기적으로 배열되어 있는 원자들에 단위벡터 So로 입사되어 단위벡터 S 방향으로 산란되는 X-선을 가정하면, X-선 비임들이 보강간섭을 하기 위해서는 같은 위상을 가해야 하므로 먼저 2개의 원자에 의한 산란전후의 경로차가 파장의 정수배이어야 한다.a·S - a·So = a·( S - So ) = hλSo 와 S는 반드시 같은 면상에 놓일 필요가 없고, 일반적으로 회절된 비임 S는 원자들배열 방향을 중심으로 원뿔(cone)을 형성한다. 2차원적 배열에서는 한방향으로는 주기 a, 다른 한 방향으로는 주기 b를 가지고 규칙적으로 배열 되어 있는 원자들을 가정하면b·(S - So ) = h λa·(S - So ) = h λ의 상을 동시에 만족하야지만 회절이 발생한다. 즉, 각각의 식을 만족하는 2개의a* + qb* + rc*에 대입하면S - So)/λ = ha* + kb* + lc* = σhkl따라서 (S - So)/λ 벡터와 σhkl 벡터가 동일한 벡터로서 방향이 같고 기울기가 같다.(S - So)/λ 벡터와 σhkl 벡터는 결정면 (hkl)에 수직하고 입사비임 So/λ와 산란된 비임 S/λ는 (hkl)면에 대하여 같은 각도 θ를 유지한다.|(S - So)/λ | = |σhkl | = 1/dhkl 이고 |S - So| = 2sin θ이므로(1/λ) x |S - So| = (1/λ)2sinθ = 1/dhkl∴ 2dhkl sinθ = λ 으로서 Laue condition 과 Bragg's law는 동일하다.역격자와 X선 회절의 관련성입사X선(Incident X-Rays)의 조사영역 안에 2가지 이상의 결정입자가 존재하는 다결정체 에서는 일반적으로 다수의 결정입자가 여러방향으로 향하고 있으므로, 시료에 조사되는 X선(Incident X-Rays)의 방향은 문제가 되지 않는다. 그렇지만, 입사X선(Incident X-Rays)의 조사영역 안에 단일 결정이 존재하는 경우에는 입사X선(Incident X-Rays)의 방향과 결정의 방향과의 관계는 회절X선(Diffracted X-Rays)을 발생시키는 중요한 조건이 된다. 결정격자에 의한 X선의 회절(X-Ray Diffraction)현상을 쉽게 이해하기 위하여 역격자(reciprocal lattice)의 개념을 도입해 보자. 이것은 1921년 Ewald가 유도한것으로 처음에는 추상적이고 부자연스럽게 생각되었으나 지금은 X선 회절(X-Ray Diffraction)현상을 이해하는데 불가결한 것이 되었다.역격자점들의 회절점으로 기록결정회절을 분석할 때에는 역격자(Reciprocal lattice)로 생각해야 한다. 역격자에서는 차원(dimension)이 실격자의 역수로 나타나며, 실격자에서의 결정면이 역격자에서는(즉, 회절패턴에서) 점으로 나타나며, 또 실격자에서의 결정면의 방향이 역격자에서는 면에 대한 법선으로 나타난 한다.

공학/기술| 2008.04.03| 18페이지| 1,500원| 조회(2,368)

기하학적, 격자, miller, vector, index, Bragg

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메모리반도체소자

메모리 반도체소자Report목 차0. 메모리 반도체1. 낸드 플래시 시장2. 소자 구조 및 작동 원리3. 회사별 제작 방법4. 비휘발성 메모리 기술 개요5. 차세대 메모리와 종류6. Program/Erasing 방식에 따른 분류$$글을 쓰기에 앞서서리포트를 쓰기에 앞서서 나노소자를 뤼포트로 쓰기로 했으나 기술개발이 개속 진행되고 있어서 최신화된 자료를 찾는 게 여간 쉬운 일이 아님을 미리 밝히고 처음 나노소자를 접하는 사람도 쉽게 이해할 수 있도록 작성하도록 하겠다. 필자는 나노소자는 알고 보면 굉장히 광범위한 개념으로 그 속에 반도체메모리소자와 양자소자가 속한다고 할 수 있다. 누구라도 이해하기 쉽게 내실을 기하는 글을 쓸 것이고 관련 그림과 도표를 찾아 함께 게재하도록 하겠다.1. 메모리 반도체메모리는 기억장치로서 컴퓨터 시스템에서 프로그램 및 데이터를 저장시켜서 필요할 때 이용할 수 있도록 만든 장치이다. 메모리 반도체는 초기에는 대형 컴퓨터의 마그네틱 코어 메모리의 대체용으로 개발되었으며, 1970년대 초 대형 컴퓨터의 주기억장치로 자리 잡았다. 반도체를 메모리로 쓰는 이유는 우선 반도체의 주성분인 가격이 저렴한 규소이고 저전력으로 쉽게 전기를 통하고 차단할 수 있는 동작이 가능하므로 회로를 구성하는데 매우 유용한 것이기 때문이다. 메모리는 크게 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리로 구분할 수 있다.. 휘발성 메모리휘발성 메모리는 전원이 끊기면 정보가 사라지는 메모리를 말한다.0) DRAM (Dynamic Random Access Memory)DRAM은 PC나 워크스테이션에 사용되는 가장 일반적인 종류의 램이다. 동적 램으로 한 개의 capacitor와 한 개의 트랜지스터로 구성되는 메모리 셀 한 개에 한 비트를 저장한다. capacitor는 자신의 전하를 보다 빨리 상실하는 경향이 있어서 재생이 필요하다. 그 결과 수 ms 마다 한 번씩 새로운 전하를 가함으로써 메모리 셀을 재생시켜 주어야하는 단점이 있다. 메모리는 컴퓨터가 데이터를 빠르게 액세스할 수 ECD 순으로 출원분포가 형성되어 있는데 국내 출원에 비해 상대적으로 외국인 출원이 많지 않음을 알 수 있다.1) MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory)MRAM은 강자기성램으로 터널접합전극의 자화방향으로 데이터를 저장하는 메모리로, 막대자석과 같이 N극과 S극의 자성을 띤 물질의 방향에 따라 `0'과 `1'을 인식하는 형태이다. M램은 강자성체 물질로 만드는 데 강자성체는 자기장을 걸면 자기장의 방향으로 강하게 자화되고, 자기장을 제거해도 자화가 남아 있는 물질이다. N의 자성을 가진 것을 `1', S의 자성을 가진 것을 `0' 등으로 표시해 데이터를 저장한다.MRAM 메모리2) FRAMFRAM은 강유전성램으로 강유전체라는 물질의 성질을 이용해 메모리 반도체로 이용하는 것이다. 강유전체란 자연 상태에서 자발적으로 전기편극이 있는 물질을 말한다. 강유전체에 전극을 가하지 않았을 때를 `0( + - 상태)'으로 전극을 가했을 때는 `1( - + 상태)'로 인식하는 형태로 데이터를 저장하게 된다. `플럼범 지르코늄 티타늄 산화물'(PZT; PbZrTiO) 합성물질을 사용한다.3) Flash Memory메모리 셀들의 한 부분이 섬광(flash)처럼 단 한 번의 동작으로 지워질 수 있도록 되어있어 명명되었다. 플래시 메모리는 전기적 소거 동작이 원하는 블록, 섹터 또는 전체 칩 단위로 수행되고, 프로그램은 한 개의 비트 단위로도 수행할 수 있도록 구조를 구성한 EEPROM의 개량된 형태를 가리키는 것이다. 플래시 메모리는 기억 단위가 섹터로 분할되어 Format되는 디스크 형 보조기억 장치와 그 구조가 유사하다.) NOR형NOR형은 비트 선과 접지선 사이에 셀이 병렬 구조인 것을 말한다. 순서에 관계없이 임의의 셀을 액세스 하는 것이 가능하며 쓰기, 읽기 동작 시 내부의 어드레스를 인식하는 과정이 간단하여 컨트롤러의 제작이 간단하다. 다만 병렬로 연결된 각 셀을 개별적으로 접근하기 위한 전극이 필요해 이 부분이 전체 면적이 N메모리 신성장론’을 1999년 이후 8년 연속 입증한 셈이 됐다. 삼성은 1999년 256메가비트 낸드플래시 개발을 시작으로 2001년 1기가, 2003년 4기가, 지난해 16기가를 거쳐 7년 연속 메모리 집적도를 해마다 두배씩 높여왔다.특히 올해는 반도체 사업 부문의 실적 부진과 지난 8월 기흥 반도체공장의 정전 사고 등 악재가 겹쳐 이번 개발이 갖는 의미가 남다르다. 전 상무는 “이번 개발로 고용량 낸드플래시가 휴대용 기기 뿐 아니라 피시 등 기존 하드디스크를 대체하는 속도가 훨씬 더 빨라지게 될 것”이라며 “일부 경쟁업체들이 30나노 개발을 진행중이지만, 현재의 기술 격차를 계속 지켜갈 수 있다”고 말했다.%2007년도 점유율 그림 파일을 못 찾아서 2006년도 게재. 시장점유율은 현재 시점에서 약간에 변동이 있을 수 있음...현재 1위는 삼성전자%1. 소자구조 및 작동원리. NAND FLASH MEMORY 의 구조간단하게 Flash안의 Data에 접근하는 것을 적어보겠다.) 1st half page 또는 2nd half를 선택한다.가) 1st Cycle에서 8bit을 이용하여 256Byte중에 선택을 한다.나) 2nd Cycle에서 Block안에서의 Page를 선택한다. 위의 그림에서는 1BLOCK에 32Page 이므로 5bit만으로 Page를 설정 할 수 있다. 그래서(A9~A13까지 사용한다.)다) A14 ~ A26까지는 BLOCK을 선택한다. 13bit이므로 8,192Block까지 선택을 할 수 있다. 실제적으로 A9 ~ A26까지는 Page를 선택하는 것과 같다.낸드 플래시 메모리의 출하조건 중 하나가 첫 번째 블록(Block 0)은 Good 이어야한다. 메모리 용량에 따라 일정량 이내의 배드 블록을 허용을 인정한다. 낸드 플래시 메모리는 제품 출하단계부터 배드 블록을 가지고 있다. 배드 블록의 표기는 Spare 영역 내에 표기하게 된다. 1개의 블록 내의 32개 페이지 중 첫 번째 또는 두 번째 페이지에 표기 한다 . 첫 번째 또는 두 번째 페선택 트랜지스터의 소오스 게이트의 형성 공정을 개선하여 공정 단순화, 공정 마진 확보 및 저항을 개선할 수 있는 낸드 플래시 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 낸드 플래시 메모리 소자는 셀 지역과 주변회로 지역으로 크게 구분 지을 수 있다. 셀 지역은 복수개의 스트링으로 구성되며, 각 스트링에는 소오스 선택 트랜지스터, 복수개의 메모리 셀 및 드레인 선택 트랜지스터가 직렬로 연결된다. 소오스 선택 트랜지스터의 소오스 영역은 공통 소오스 라인에 의해 연결된다. 드레인 선택 트랜지스터의 드레인 영역은 비트라인과 접속된다. 주변회로 지역은 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터 등의 주변 트랜지스터들로 구성된다.2) 발명이 이루고자 하는 기술적 과제본 발명은 공통 소오스 라인 및 소오스 선택 트랜지스터의 소오스 게이트의 형성 공정을 개선하여 공정 단순화, 공정 마진 확보 및 저항을 개선할 수 있는 낸드 플래시 메모리 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.3) 발명의 구성 및 작용상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 측면에 따른 낸드 플래시 메모리 소자의 제조 방법은 반도체 기판 상에 게이트 산화막 및 패드 폴리실리콘층을 형성하는 단계; 상기 패드 폴리실리콘층 및 상기 게이트 산화 막의 일부를 식각하여 공통 소오스 라인이 형성될 부분의 상기 반도체 기판을 노출시키는 단계; 상기 노출된 반도체 기판에 소오스 불순물 영역을 형성하는 단계; 상기 소오스 불순물 영역을 포함한 패드 폴리실리콘층 상에 제 1 폴리실리콘층 및 유전체 막을 형성하는 단계; 공통 소오스 라인 및 소오스 선택 트랜지스터의 소오스 게이트가 형성될 부분의 유전체 막을 선택적으로 제거하는 단계; 상기 유전체 막을 포함한 전체 구조상에 제 2 폴리실리콘층 및 금속-실리사이드 층을 형성하는 단계; 게이트 형성 공정으로 셀 트랜지스터의 셀 게이트, 소오스 선택 트랜지스터의 소오스 게이트 및 공통 소오스 라인을 동시에 형성하는 단계; 불순물 이온을 주입하여 상기 셀 트랜지스터의 셀 불순물 영역운 상변화 재료 개발이 필요하다. 최근 Sb과Se이혼합된 이원계 금속 합금을 사용하여 reset 전류를 1.6mA까지 감소시킨 보고도 있다. 또한 reset(비정질화)전류가 낮은 상변화 재료라도 반드시 100 nsec 수준의 set(결정화)속도를 만족시켜 주어야 한다. 또한 줄열 발생효율이 높고 열손실이 적은 전극재료를 개발해야 한다. 지금까지 TiN혹은TiAlN 같은 질화물 혹은 텅스턴(W) 같은 내열 금속 물질을 주로 사용해왔으나 이보다 줄열 발생효율이 더 좋은 새로운 전극재료가 필요하다. 또한 상부전극으로의 열 손실을 최소화시키기 위해 상변화물질과 상부전극 사이에 절연체를 삽입하여 열효율을 향상시키는 연구도 필요하다.마지막으로 공정 및 회로설계 측면에서 해결해야하는 과제로는 최소 contact 사이즈가 20 nm급인 테라비트급 공정기술 개발이다. 표 2에서 알 수 있듯이 셀 면적이 0.06 μm2수준이 될 수 있는 집적화 공정기술 개발이 필요하고, 기가비트급 이상 집적화 시 발생하는 cross-talk 문제를 최소화 시킨 저전력 회로설계기술을 개발해야 한다.가. Nano Floating Gate Memory(NFGM)(1)NFGM의 개요기존 플래쉬 메모리의 플로팅 게이트가 폴리 실리콘으로 만들어져 플로팅게이트의 폭이 40 nm이하로 축소할 때 폴리 실리콘의 grain size 불균일성에 의해문턱전압의 산포가 증가하고 소자의 write/erase 전압이 9 ~ 12 V 정도의 높은 전압을 사용하는 문제점을 해결하기 위해 NFGM은 기존 플래시 메모리와 똑같은 소자구소를 가지고 있으며 단지 플로팅 게이트를 나노사이즈(5 ~ 20 nm) 실리콘 dot, 금속 dot, 화합물반도체 dot으로 대체한 1개 트랜지스터(1T)의 구조를 가지고 있다. 나노 크기의 결정 dot들을플로팅 게이트로 사용한 NFGM은 소자의 write 및 erase전압을 3 ~ 4 V로, tunneling 산화막의 두께도 6 nm 이하까지 낮출 수 있어 10 nsec 정도의 write/era다.

자연과학| 2007.12.04| 37페이지| 1,000원| 조회(501)

반도체, 메모리, 비휘발성, 낸드플래시

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일본의 고대국가 왕권강화에서 나타나는 권력의 특성

일본의 고대국가 중앙집권화에서 나타나는 권력의 특성서론남을 지배하여 강제로 복종시키는 힘인 권력에 대한 인간의 욕망은 끝이 없다. 지배하는 자는 끊임없이 자신의 지배수단과 체제를 강화하고 발전시킬 방도를 모색했을 것이고 그 결정체가 중앙집권이지 않나 생각해본다. 고대일본의 경우 호족세력들이 연합하여 세운 야마토정권을 기점으로 국가가 수립되었고 권력이 형성되자 왕권이 강화되는 모습을 볼 수 있다. 그 근거로 쇼토쿠태자의 소가씨와 모노노베씨 간의 권력 투쟁을 활용한 중앙집권화정책과, 중앙관제의 개혁을 한 것과, 다이카개신과 이후 행해진 중앙집권화정책을 시행한 것 등을 들 수 있다. 고대일본의 중앙집권에서 나타난 왕권강화의 내용을 조사해 보고자한다.본론고대일본 초기 야마토정권은 유력 호족들이 연합한 상태에서 서로간의 합의에 의해 천황을 가장 신성한 권력자로 모시는 구조였다. 천황은 이러한 유력 호족들에 의한 정권을 탈피해 천황중심의 강력한 국가로 만들고 싶어 했다. 그 당시 국제 정세는 중국, 백제, 신라, 고구려 모두 불교 수용을 통해 강력한 중앙집권국가를 구축했으므로, 천황은 백제 성왕으로부터 불교를 이를 토대로 국가통합을 추진하려 했다. 불교는 인도에서도 카스트 제도를 초월한 만민평등사상을 바탕으로 한 교리로 국민 통합에 기여하고 있었다. 또 불교에서의 절대적인 구원의 신인 미륵불, 전륜성왕을 왕에게 대입하여 왕 자체가 부처가 세상에서 내려온 것이라는 사상을 백성들에게 주입하여 왕권을 신성시 하였다. 즉, 불교의 수용 자체가 호족연합정권인 야마토정권을 천황중심의 중앙집권국가로 바꾼다는 것을 의미한다. 이때 절대 안된다며 반대한 유력귀족이 모노노베씨가문이었다. 반대로 이러한 정책을 찬성하며 선진불교문화를 수용하자는 유력귀족은 소가씨집단이었다. 불교유입에 대한 논쟁으로 시작된 소가씨와 모노노베씨간의 대립에서 소가씨집단은 천황의 후원을 받아 모노노베씨집단을 몰아내고 일본 조정의 실권을 장악한다. 쇼토쿠 태자는 소가씨와 결탁하여 왕권강화와 중앙 집권의 강화에 힘썼다. 견수사를 파견하여 수나라에 문화를 받아드리려 했고 천황의 권위를 높이고 천황중심의 국가를 건설하기 위하여 첫 번째로 호족 및 관료의 지위를 12단계로 나눈 관위 12계와 두 번째로 관료가 지켜야 할 지침인 헌법 17조를 만들어 중앙권력체계의 집중노력을 계속했다. 쇼토쿠 태자가 죽은 후에 강력한 힘이 지속되었던 소가씨는 황실을 위협할 정도로 세력이 강화되어 횡포가 극에 달했다. 이를 못마땅하게 여긴 나카노오에 황자와 나카토미노 가마타리등 호족들이 의기투합을 하여 645년 소가씨를 타도하기로 하고 살해했고 그 후 고토쿠 천황을 세우고 자신은 황태자가 되어 정치 개혁에 착수하는 새로운 정권을 탄생시켰다. 이를 다이카 개신이라 하며 그 정치 개혁을 살펴보면 황족과 호족의 사유지와 사유민을 폐지하며 그것을 국가의 소유로 하며, 지방행정 구획을 정하고 지방관을 파견하여 지방행정조직을 정비하고, 호적을 작성하여 이것을 기초로 백성에게 세금을 징수할 것으로 되어있다. 이는 정치적으로 큰 전환점을 이루며 천황 중심의 중앙집권체제를 마련하였다. 이는 그동안 계속되어 왔던 권력이 호족 중심의 정권에서 천황중심의 정권으로 천황에게 권력을 집중 시키는 중앙집권을 목표로 하여 천황중심 국가를 실현하는 것에 뜻을 두었다.왕권강화의 또 다른 사례를 살펴보자. 진신의 난은 672년 덴지 천황의 동생 오아마황자와, 덴지천황이 아들 오토모황자가 황위 계승을 둘러싸고 대립한 사건을 말하는 데, 덴지 천황이 사망한 뒤 오토모황자를 중심으로 하는 조정측이 전쟁 준비를 한다는 소식이 요시노의 오아마황자에게 전해지자, 오아마황자는 선제공격을 가하기 위해 미노를 거점으로 관동 지방의 병사를 동원했다. 7세기 중엽 이후 권력이 빠르게 천황에게 집중되자 전통적인 세력을 가진 유력씨족이나 지방 호족들은 불안을 느끼며 반발하게 되었는데, 특히 백촌강전투 패배후 군비 강화에 따른 부담에 대한 불만이 팽배해 있었다. 오아마는 덴지 천황에 대한 이러한 불만을 이용해 호족들을 끌어 모아 후계자인 오토모황자에게 맞서는 데 성공했다. 황위계승 다툼에서 비롯된 임신의 난이 대규모 내란으로 발전한 것은 이렇듯 국내의 불만이 한꺼번에 폭발했기 때문이다. 약 1개월 동안 싸운 끝에 패배한 오토모황자는 자살하고, 승리한 오아마황자는 이듬해 2월 덴무천황으로 즉위했다. 진신의 난을 통해서 관동지방은 비로소 덴무천황의 지배 아래 들어가게 되었다. 진신의 난을 통하여 황제로 즉위한 덴무천황은 강력한 왕권을 바탕으로 모든 호족을 제압하고 율령제를 도입한 중앙집권국가의 건설을 추진해 나갔다. 공지공민제를 철저히 정비하고 8성 제도를 만들어 황족을 중심으로 하는 등 신분체제를 정비하였다. 또한 율령 법전의 제정, 역사서의 편찬 등 천황중의 왕건강화를 지속했다. 덴무천황 사후에 덴무천황의 부인이 황위를 계승하여 지토천황이 되었는데 생전에 덴무천황이 시행했던 여러 가지 왕권강화의 사업들을 지토천황이 계승해 나갔으며 율령국가의 형태를 갖추게 되었다.결론왕권을 강화하려는 건 어찌보면 인간의 욕심을 극대화하려는 생각에서 비롯된 것일지도 모르겠다.야마토 정권은 5세기 무렵 일본의 대부분을 통치하게 되었으며 6세기까지 중앙조직을 정비하고 야마토 국가를 세워 자신들의 지배자를 '천황'으로 칭하였고 중앙 집권화된 정치 체제 확립, 종교의 수용, 선진 문화의 수입, 법 제도의 정비 등이 일본 고대국가 형성기인 이 시기에 나타났으며 국가의 체제를 정비, 확립하는 과정에서 왕권을 강화하기 위한 수단으로 율령제 및 불교라는 선진 문화를 도입한다. 이 당시 불교는 선진 문화인 동시에, 정치 이데올로기로서의 두 가지 의미를 갖는다. 첫째, 문화는 그 수용 시기에 있어 신분 계층별로 차이를 나타내는 것이 일반적인데, 이는 당시 문화로서의 불교 문화에 있어서도 유사하게 나타난다. 즉 이 시기의 불교는 상류 계층만이 향유하는 선진 문화로서의 종교라는 특성을 내포한다. 둘째, 국가의 정치체계를 확립하기 위한 종교 이데올로기라는 점에서, 이 시기의 불교는 고대국가 정권의 비호 속에서 성장하게 되며, 호적의 세력을 약화시키기 위한 일종의 규율적 속성을 내포하게 된다.

인문/어학| 2007.12.04| 3페이지| 1,000원| 조회(256)

일본, 고대, 중앙집권, 왕권

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