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Jun 29. 2019
조금은 특별한 반도체 공부 방법
디테일의 중요성
지난 어느 날 반도체 기업의 취업을 희망하는 후배들을 만나 이야기를 나눴다.
'반도체 공부를 어떻게 하면 효과적, 효율적으로 할 수 있는지 알고 싶다.'
'공부한 내용을 자소서에 어떻게 효과적으로 녹여낼지 모르겠다.'
그들이 갖고 있는 현재의 고민이 내가 겪었던 그때와 크게 다르지 않음을 느꼈고 특히 반도체 공부에 대해서는 많은 공감이 되었다.
어디든 그렇지만 회사에 입사하면 처음부터 새롭게 시작한다. 나 또한 반도체 회사에 입사한 후 현재까지 계속 배우고 공부하고 있다.
반도체 엔지니어로서 내가 실제 현업에서 활용하는 방법을 반도체 기업의 입사를 준비하는 취준생 입장으로 한 번 정리해 보았다.
*반도체 기본이 다져진 상태에서 적용해야 더욱 효과적일 수 있다.
모든 검색은 영어를 기반으로 진행한다.
: 논문 및 장비 매뉴얼 탐독, 외국 엔지니어 소통 등 영어는 다양하게 활용되며 기본이 된다. 결과적으로 영어에 익숙해지는 것이 좋다. 영어로 접근하는 것이 어려우면 처음은 한글을 통해 기본적인 이해를 하고 외연의 폭을 영어로 확장시킨다.
구글과 네이버 검색창에 'CMOS implantation'을 입력했다.
Fig. 1 Google vs. NAVER동일한 내용임에도 불구하고 결과는 다소 차이가 있었다. (Fig. 1)
1) 결과의 방대함은 구글이 네이버보다 약 62배 높으며 압도했다. (81만 vs. 1만 3천)
2) 구글은 CMOS implantation 관련 연관 검색어 확인이 가능했지만 네이버는 불가했다.
3) 구글은 CMOS implanation 관련 PDF 파일이 우선순위 높았고 네이버는 동영상이 바로 눈에 들어왔다.
4) 디테일하게 살펴보면 구글, 네이버 모두 CMOS implantation 각각 개별 단어로 인식해 결과를 보여주긴 하지만 구글은 내가 원하는 CMOS device에서 진행되는 다양한 implantation 내용을 나타낸 결과가 많았다.
결과적으로 나는 구글의 영어 검색을 적극 활용하고 있다는 뜻이다.
본인이 세부적으로 알고 싶은 키워드를 입력한다.
: 반도체 Front-end of line(FEOL) 공정은 크게 Photolithography, Diffusion, Etch, Thinfilm, C&C 등 5개 공정으로 나뉜다. Diffusion 공정 중 implantation 공정을 공부하기 위해 'Semiconductor implantation' 혹은 'CMOS implantation'을 입력한다. 단순히 implantation만 입력하면 안된다.
Fig. 2 CMOS implantation 종류 [1]: CMOS Implantation 공정을 더 깊게 살펴보면 가장 기본적인 source/drain implant 외에도 halo, lightly doped drain(LDD), contact, punch through 등 implant 종류도 다양하고 그 쓰임새가 각기 다르다. (Fig. 2)
: 다양한 implantation 공정을 알고 있는 것은 물론 좋지만 하나를 알더라도 제대로 아는 것이 중요하다. 각각의 implantation 공정을 나눠서 사용하는 이유를 파악하는 것이 핵심이다.
Fig. 3 (a) LDD 적용된 TFT schematic structure (b) LDD 적용에 따른 drain current 개선 [2]: 예를 들어 LDD(Lightly doped drain) implantation 진행하는 간단한 이유는 transistor 구동을 위해 voltage 인가하면 반도체 scaling(미세화)로 gate 하부 channel length 짧아졌기 때문에 기존과 달리 에너지가 높은 hot electron을 형성하고 leakage current 야기시킨다. 이를 개선하기 위해 source/drain과 같은 type의 불순물(PMOS: Boron, NMOS: Phosphorous)을 source/drain 보다 적은 양으로 주입해준다. 결과적으로 LDD implantation은 hot electron 줄여주어 drain 영역에서 trap 감소 및 electric field를 낮춰준다. (Fig. 3)
: 하나의 문제를 디테일하고 집요하게 파고들어 그 원인을 찾고 원인을 해결하기 위한 실험, 결과, 해석 등 일련의 과정을 연습하는 것은 실제 현업에서 매우 중요하다.
핵심 키워드를 활용해 외연을 확장시킨다.
: ‘핵심 키워드+PDF(PPT)’ 혹은 ‘핵심 키워드+university+PDF(PPT)’로 검색하면 전 세계 다양한 기술자료 및 대학에서 실제 교재로 사용한 강의노트 검색된다. 다소 예전 강의노트라고 하여도 기본이론을 이해하기에는 충분하다. 이상한 한글 번역본(의역)보다 핵심적인 내용만 주로 정리되어 있어 직관적으로 이해하기 쉽다.
: 예를 들어 ‘CMOS fabrication process PDF(PPT)’ ‘semiconductor stanford PDF(PPT)’ 이렇게 검색하면 다양한 자료가 검색이 된다.
http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~ee130/sp03/lecture/
(UC Berkeley 반도체 집적 공학 강의노트)
https://web.stanford.edu/class/ee311/
(Stanford 반도체 집적 공학 강의노트)
http://users.ece.utexas.edu/~mcdermot/vlsi1/main/lectures/
(UT Austin VLSI 설계 강의노트)
http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~ee143/fa10/lectures/
(UC Berkeley 반도체 공정 강의노트)
이해하기 어려운 내용은 동영상으로 이해한다.
: 2019년 현재 전 세계 모든 영상 시작과 끝은 유튜브이므로 유튜브 검색을 활용한다. 동영상은 국내와 국외를 병행한다. 구글 검색과 동일하게 핵심 키워드를 영어로 입력한다. 하지만 국내 영상의 경우 한글로 입력 시 효과적일 수 있다.
Fig. 4 YouTube 환경설정: 기호에 맞게 동영상 설정을 변경한다. 특히 업로드 날짜를 최신으로 할수록 관련 키워드의 최신 기술 확인이 용이하다.
: 앞서 말하였듯이 동일하게 '핵심 키워드 + university' 입력하면 다양한 동영상이 검색된다. 워낙 많은 open source course 있으므로 잘 활용하면 아주 유용하다.
Fig. 5 Quantum physics university 검색결과: 전 세계 다양한 반도체 기업도 각기 다른 주제로 반도체 관련 내용을 올린다. 이 뿐만 아니라 현직자 인터뷰나 최신 기술도 등장한다. 관심이 많고 입사를 희망하는 회사 이름을 입력해본다. 해당 채널이 있다면 그 채널의 동영상을 살펴본다.
: Samsung, SKhynix, Intel, AMD, ASML, Applied materials, TEL 등 다양한 회사 채널 존재한다.
Fig. 6 다양한 반도체 기업의 YouTube 채널: 영어 듣기가 다소 어려운 경우 해당 영상의 설정 메뉴에서 영어 자막을 지정해서 영상을 시청하면 된다. 반도체 공부는 물론이고 영어 공부도 가능하다.
개인 블로그 및 뉴스를 활용한다.
: 블로그의 경우 개인의 인사이트로 한 번 걸러진 내용이므로 경우에 따라 쉽게 접근이 가능하다.
: 특히 반도체 현업에서 일하는 사람의 블로그나 글을 접하면 현업의 시각에 맞춰져 있기 때문에 불필요한 내용은 적고 논문이나 기술보고서도 접목한 경우는 디테일하며 퀄리티가 높다. (Fig. 7)
Fig. 7 우주에서의 Solar cell energy (출처: Tough SF 블로그): 폭넓게 반도체 최신 기술 이해 및 트렌드 파악도 가능하다. 특집기사(special report)의 경우는 그 가치가 배가된다.
Fig. 8 Semiconductor engineering 특집기사 (출처: semiengineering): semiengineering 최근 특집기사(19.6.24.)인 '5nm vs. 3nm' 내용을 살펴보면 foundry 시장에서의 Samsung과 TSMC의 미세화 기술이 언급되고 있고 이와 더불어 planar, FinFET, gate-all-aroubd(GAA) transistor 변화를 설명한다. (중략)
Fig. 9 Planar transistors vs finFETs vs nanosheet FET. (출처: Samsung)