반도체공정이론

* < ε0는 진공에서의 유전율로 8.85 x 10-12F/m 값을 가지며 ε는 진공이 아닌 일반적인 물질에서의 유전율을 나타낸다. 이 때의 k를 유전상수라고 한다. > V = Ed의 관계식에 의해 V = (E0/k) * d => V = (E0*d) / k (V0 = E0d) => V = V0 / k 즉, 두 판 사이에 유전율이 ε인 물질을 삽입하면 두 판 사이의 퍼텐셜의 차이(전위차)는 k(= ε / ε0) 만큼 축소하게된다. 또한 전기용량 C = Q / V이므로 C = Q0 / V => C = Q0 / (V0 / k) (V = V0 / k) => C = kQ0 / V0 = kC0 가 된다. 이로서 k 값과 capacitor 용량이 비례관계가 성립함을 알 수 있으며 우리가 적절한 유전상수를 가진 물질을 축전판 사이에 삽입하면 정전용량을 k 값에 따라 조절 할 수 있음을 의미한다. 즉, k 값이 큰 물질을 축전판 사이에 삽입하면 capacitor 용량이 커지고, k 값이 작아지면 용량이 작아지게 된다. 진공은 k 값이 1인 dielectric material 로 생각하면 될 것이다. 2) 유전물질의 응용 일반적으로 반도체에 있어서 dielectric material은 크게 두 가지 경우에 있어서 사용되고 있다. 그 하나가 capacitor dielectric material (High-k 응용)이고 나머지가 interlevel dielectric material (ILD:Low-k 응용) ① capacitor dielectric material 소자의 조밀도가 증가함에 따라 pattern size는 감소하게 되고 이에 따라 capacitor에서 capacitor 값은 점점 감소하게 된다. C = Q / V = εA / d * A(= 단면적 = L*w), d(= 두께), ε(=진공이 아닌 일반적인 물질에서의 유전율) 소자의 size L이 줄어듦에 따라 두가지 방법으로 capacitor를 유지할 수 있다. …
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