집에서 RAM 만들기 [비디오]

가정용 공정으로 12.3pF 커패시턴스 기반 DRAM 셀 구현 및 동작 검증

neo2026년 4월 22일12분advanced

AI 요약

Context

상용 반도체 팹의 고비용 인프라 제약으로 인해 개인 수준의 소규모 생산 환경에서 DRAM 기본 구조 구현 시도. 트랜지스터와 커패시터 결합을 통한 1비트 정보 저장 및 전하 유지라는 기본 메커니즘 검증에 집중.

Technical Solution

Silicon Wafer 절단 및 1,100°C 퍼니스 가열을 통한 3,300Å 산화막 형성으로 마스크 보호층 확보
Phosphorus doped spin-on glass 기반의 도핑 공정을 통해 저비용으로 소스 및 드레인의 높은 전도성 구현
Piranha clean 세정 후 950°C에서 20nm 두께의 얇은 게이트 산화막을 성장시켜 Gate 제어력 및 커패시턴스 극대화
스퍼터링 시스템을 이용한 Aluminum 증착과 Lift-off 공정을 통해 트랜지스터 게이트 및 전극 패턴 형성
트랜지스터의 스위칭 동작으로 커패시터를 3V까지 충전하여 데이터 비트를 저장하는 구조 설계

실천 포인트

- 미세 공정 설계 시 Short channel effect 방지를 위한 게이트 길이와 전압 제어 임계치 검토 - 정전용량 확보를 위한 산화막 두께 최적화 및 계면 세정 공정의 영향력 분석 - 데이터 유지 시간(Retention time) 확보를 위한 리프레시 주기와 누설 전류 간의 Trade-off 계산

태그

#Photolithography #Punch-through #DRAM #Sputtering #Capacitance

원문 읽기