물리/데이터 척척석사

빅데이터 기반의 플라즈마 진단에 관한 생각 플라즈마 진단, 꼭 정확하게 해야 할까? 전자온도, 전자밀도, 라디칼 농도 등의 플라즈마 파라미터를 측정하고 계산하는 것은 비싸고 복잡한 장비(레이저, 분광기, 증폭기, 고전압측정기, 높은 해상도의 B dot 전류프로브, 고해상도 오실로스코프, 가스질량분석기 등등..)와 측정이 가능한 형태의 안정적으로 발생하는 플라즈마가 필요하다. 플라즈마 진단은 비싸다 고전압 프로브로 흔히 사용되는 Tektronix의 P6015A의 경우 500만 원 정도이며 OES로 사용되는 Ocean Optics사의 USB 2000 모델의 경우 1000만 원 정도 한다. 하지만 이건 실험기구치고 저렴한 편이다.. LIF(Laser-Induced-Flourescence)는 플라즈마의 밀도, ..

프로그래밍/Data&ML 2023. 3. 4. 15:24

Machine Learning for Real-Time Diagnostics of Cold Atmospheric Plasma Sources Citation: IEEE TRANSACTIONS ON RADIATION AND PLASMA MEDICAL SCIENCE, VOL. 3, NO. 5, SEPTEMBER 2019 Journal/Conference: IEEE Review: No Tags: ML/DL진단, OES진단, 실험장비 요약: 아두이노와 라즈베리파이를 이용해 DATA 수집을 자동화했으며, 빅데이터 기반의 머신러닝알고리즘(Linear Reg, k-Means clustering, Gaussian Reg)을 통해 OES, Acustic signal(마이크)데이터를 처리하여 대기압 플라즈마를 실시간으로 진..

내 전공은 물리/논문공부 2023. 3. 4. 12:55

반도체 산업은 고도의 기술력을 이용해 대량생산을 해야 수지가 맞는 산업이다. 수많은 반도체 업체들은 인류과학의 정점에 달하는 기술을 반도체에 적용하고 있다. 삼성전자는 2022년 3 나노의 반도체를 양산성공했다. 하지만 삼성전자 주식을 가지고 있는 전 국민이 알고 있듯이.. 미세선폭을 가진 반도체는 양산수율이 좋지 못한다. 수많은 공정의 어려움이 있겠지만... 가장 기본적인 물리혈상인 열이 큰 복병이 되고 있다. 물리법칙은 미세공정을 싫어한다 나노에서 옴스트롱 스케일의 공정으로 넘어오면서 전공정과 후공정에서의 칩설계 및 제조는 물리적 한계에 맞서고 있다. 트랜지스터의 밀도는 높아지고 구조는 작아지고 다이가 얇아지면서 열이라는 근원적인 물리적 한계를 겪고 있다. 칩을 생산하고 패키징하는 과정에서 열로 인한..

내 전공은 물리/과학기사 2023. 2. 18. 15:03

3D NAND에 한계가 오고있는가? 마이크론은 232단 NAND를 쌓았고 SK하이닉스는 238단 512Gb TLC 4D NAND를 발표했다. 하이닉스에서 2018년 4D NAND라는 말을 처음 사용했다. 실제로 4D의 구조를 가진것은 아니지만 그저 마케팅을 위한 기믹은 아닌게 차세대 3D 구조물에 대한 트랜드네임이 되어버렸기 때문이다. DRAM의 경우 개발과정이 10-15년이 걸리는데 3D NAND의 경우는 굉장히 빠르다. 2013년 삼성전자가 처음 24단 3D NAND를 발표한 이후 2022년 200단이 넘는 NAND가 발표되고 있다. 2D NAND를 보면 판형의 floating gate(FG)가 존재하고 그 옆에 기반회로가 존재한다. 2007년 2D NAND의 스케일링 한계가 다다르면서 도시바가 3D..

내 전공은 물리/과학기사 2023. 2. 16. 00:38

머신러닝이나 딥러닝 연산이 오래걸리는 이유는 계산이 복잡해서가 아니라 계산량이 많기 때문이다. 계산량이 많기 때문에 GPU 같이 수천개의 프로세서가 연산을 돌려서 계산을 해야 그나마 기다릴만한 속도가 나오게 된다. 그럼 GPU의 성능이 계속 증가하고 빨라지면 AI연산속도도 계속 빨라지게 될까? 초등학생 천명을 모아놓고 구몬 사칙연산을 풀게한다고 해보자. 아이들이 많을 수록 더 빨리 풀게 될 것이다. 하지만 아이들에게 문제를 가져다 주려면 자리에 앉혀서 책상과 연필을 줘야하고(CPU의 작업할당) 학생에게 문제를 출력해서 줘야한다(DRAM). 프린터가 많을수록 (DRAM용량) 좋겠지만 프린터가 많아도 문제가 내려오지 않으면 병목이 생긴다(대역폭) 이 대역폭을 늘리기 위해 DRAM을 차곡차곡 쌓아놓은게 HBM..

내 전공은 물리/과학기사 2023. 2. 14. 00:01

반도체 공정에서 플라즈마가 이용된다고 하는데 이건 어떤 플라즈마고 어떤 공정에 이용될까? 플라즈마는 사실 다양한 종류가 있다. 자연에서 발견되는 번개, 오로라 부터 일상생활에서의 형광등까지 다양하다. 플라즈마를 분류하는 기준은 이온화된 입자의 갯수/전자의 온도에 따라서 분류가 되고 반도체 공정에서 사용되는 플라즈마는 수십억개의 전자(이온화된 입자)/수십eV의 전자온도 영역의 Glow Discharge로 정의된다. 열적으로 불평형 : 저온플라즈마 부분적으로 이온화 플라즈마 공정 : Etching, Deposition, Ashing 플라즈마 공정은 반도체 산업에선 42% TFT-LCD 산업에선 50% 태양광 패널 산업에선 28% 정도 사용된다. 반도체 공정을 개괄적으로 살펴보자 실리콘 웨이퍼를 준비시킨다 O..

내 전공은 물리 2023. 2. 13. 21:59

삼성전자, 하이닉스가 사들이는 장비중 40%가 에칭장비 크게 유전체 SiO2 SiN / 도체 Poly-Si / 금속을 깍아내야 한다 증착이나 포토는 실수해도 다시 할 수 있다 에칭은 한번 실수하면 끝 공정 미세화로 인해 더 섬세하고 날카롭게 깍아야한다 높은 Selectivity etch에서 Selectivity란 깍아내고 싶은 부분 : 깍아내면 안되는 부분의 비율을 의미한다. Lam Research의 Ian Latchford에 따르면 high selectivity가 되려면 1000:1 이상이 되어야하고 1마저 2옴스트롱 이하로 손실을 내는 경우를 의미한다. Dry Etch RIE Reactive Ion을 만든다음 가속시켜 충돌 이용한 물리+화학적 에칭 sputter etch(ion beam etch) 물..

내 전공은 물리 2023. 2. 13. 21:56

GAA는 FinFET을 90도로 돌려서 nanosheet가 존재하게 되서 지느러미가 90도 뉘어서 쌓여있는 구조이다. nanosheet를 만들기 위해 SiGe를 증착시킨다. 그냥 증착도 아니고 실리콘위에 super-lattice라고 하는 깔끔한 배열로 만들어야한다. SiGe 층을 만들고 나면 채널을 만들기 위해 SiGe를 깍아내야한다. 게이트에 high-K를 증착시키고 메탈을 증착시킨다. 150:1 SiGe : Si 이상의 비율로 높은 선택비로 깍아내야 한다. 가장자리도 깔끔하게 말이다. 선택비가 떨어지면 전자모빌리티도 떨어지고 채널 저항도 높아지게 된다. (FinFET보다 성능이 떨어질 수도 있다) 앞으로의 에칭은 SiGe를 아주 얇고 깊게 깍아낼 수 있어야 한다. IBM과 TEL의 최신논문에서 횡축 ..

내 전공은 물리 2023. 2. 13. 21:54