반도체 설계 및 레이아웃 실습

김응주 지음

복두출판사 2023년 04월 28일 출간 종이책 : 2023년 02월 15일 출간

작품소개

책소개

본서의 저술은 정책학분야에 초점을 두고 국가통치패러다임이 ‘정부에서 거버넌스로’ 이동하면서 등장하여 온 정책학문의 이론적 논의와 현실적용사례 측면, 즉 이론과 실제를 조화시키는 차원에서 접근하고자 한다. 왜냐하면 정책연구가 직면하는 주요과제는 정책탐구영역에 학문적 그리고 실제적 측면을 함께 위치시키는 것이기 때문이다. 특히 정책현상을 기술하고 설명하는 데는 이것의 숫자적 표현인 재정(예산)현상도 같이 논의를 하였다. 이러한 국가통치의 정책학 저술체계는 크게 국가통치로서 정책연구부분과 정책순환부분으로 나누어 총 14장으로 전개를 한다. 우선, 정책연구부분에서는 정책학의 학문적 토대와 영역, 가치, 그리고 이론진화와 접근방법을 논의한다. 이 부분의 내용으로는 제1장에서 공공부문과 공공정책 그리고 정책학의 필요성, 제2장에서 정책학의 의미와 목적 및 특성, 제3장에서 정책학의 영역, 제4장에서 정책학의 가치, 제5장에서 정책학의 환경과 진화, 제6장에서 정책학의 접근방법을 제시하였다. 다음으로, 정책순환부분에서는 정책학의 통치모형을 토대로 정책환경, 정책체제, 그리고 정책과정으로 나누어 논의를 한다. 이 부분의 내용으로는 제7장에서 정치체제모형과 정책체제모형 및 예산체제모형(정치과정과 정책과정 및 예산과정), 제8장에서 정책환경의 범주(일반적 환경과 과업환경), 제9장에서 정책체제의 구성(제도와 행위자), 제10장에서 정책문제의 발생(정책의제설정), 제11장에서 정책의제해결책의 선택(정책결정), 제12장에서 정책의제해결책의 실행(정책집행), 제13장에서 정책결과의 검증(정책평가), 제14장에서 정책평가결과의 환류(정책학습과 정책변동)를 다루었다. 특히 저자가 국가통치의 정책학을 저술하는 데 중점을 둔 것은 지금까지 출판된 정책학 교과서들이 주로 외국의 이론과 개념 소개에 초점을 둠으로써 정책현실과 분리되어 있는 한계를 극복하려는 것이다. 이를 위하여 정책학이 1950년대 태동되어 2000년대까지의 시대환경흐름 속에서 진화하여 온 정부패러다임과 거버넌스패러다임의 정책이론을 체계적으로 기술하고 설명을 함과 동시에 정책학의 이론과 개념을 논의한 후에는 이에 적실한 현실사례를 접목하는 작업을 하였다. 이를테면, 국가통치로서 정책연구부분과 정책순환부분에서는 이론과 개념을 설명한 후에, 신문에 나온 사례와 그동안 진행된 저자와 학자들의 학문연구를 제시하였다. 이러한 이론과 현실의 연결은 학부와 대학원의 학생들과 전문가나 실무가들 그리고 일반시민이 한 국가의 통치 또는 살림살이의 핵심인 정책현상을 이해하고 설명하여 예측을 하는 데 도움을 줄 수 있다고 본다.

목차

CHAPTER I. 반도체 이론
1.1 집적회로의 탄생
1.2 반도체 산업 분류
1.3 물질의 구조
1.4 반도체 특징
1.5 반도체 소자

CHAPTER II. 반도체 공정
2.1 시스템 반도체 8대 공정
2.2 클린룸
2.3 단결정성장(Poly Silicon Creation)
2.4 규소봉 절단과 표면연마(Lapping & Polishing)
2.5 웨이퍼 세정(Wafer Cleaning)
2.6 Schematic and Layout Design
2.7 마스크 제작(Pattern Preparation)
2.8 노광(Stepper Exposure)
2.9 현상 공정(Develop & Bake)
2.10 산화 공정(Oxidation Layering)
2.11 식각공정(Etching)
2.12 이온 주입(Ion Implant)
2.13 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition)
2.14 금속 배선(Metal Deposition)
2.15 웨이퍼 자동선별(Electric Die Sorting : EDS)

CHAPTER III. CMOS 공정과 디자인룰
3.1 CMOS 공정
3.2 STI 공정
3.3 Well 형성 공정
3.4 Gate 형성 공정
3.5 Source, Drain 형성 공정
3.6 Contact 형성 공정
3.7 Metal 형성 공정
3.8 Via 형성 공정
3.9 Passivation 형성 공정
3.10 디자인 규칙의 이해 및 적용

CHAPTER IV. 반도체 캐드툴 사용법
4.1 회로설계 및 레이아웃설계 절차
4.2 설계환경 이해하기
4.3 작업환경 설정하기
4.4 NMOS, PMOS 레이아웃 하기

CHAPTER Ⅴ. 논리회로 설계
5.1 인버터 설계하기
5.2 2입력 NAND 설계하기
5.3 3입력 NAND 설계하기
5.4 2입력 NOR 설계하기
5.5 2입력 AND 설계하기
5.6 2입력 OR 설계하기
5.7 XOR 설계하기
5.8 DFF 설계하기
5.9 R/S Flip Flop
5.10 J-K Flip Flop
5.11 AOI 회로설계
5.12 OAI 회로설계
5.13 4-1 MUX(multiplex) 설계
5.14 Full Adder 설계

기출문제

책 속으로

머리말

최근 4차 산업혁명의 시대로 접어들면서 반도체 기술은 우리 생활을 변화시키는 가장 중요한 요소가 되었으며, 이에 따라 반도체 설계기술과 우수한 설계인력 육성의 중요성이 커지고 있다. 또한 현재 우리나라의 반도체 산업은 매우 중요한 상황에 놓여 있으며 세계 1위의 메모리 기술력을 바탕으로 더욱 부가가치가 높은 시스템 반도체 시장을 선점하기 위해 더 많은 노력과 투자가 필요한 상황이다. 그리고 이러한 대규모의 투자와 더불어 우수한 반도체를 설계하기 위해서는 반도체 설계기술뿐만 아니라 반도체 공정에 대한 지식과 설계 툴에 대한 숙달 역시 필요하다.
이에 본서는 저자가 실제 회로 설계 업무와 양산을 진행해왔던 경험을 바탕으로 하여 초보자부터 실제 개발자에 이르기까지 반도체 설계를 할 때 필요한 내용들을 수록하여 독자들로 하여금 빠른 기간에 툴 사용을 익히고 반도체 설계능력을 키우는 데 초점을 맞추었다. 또한 반도체 설계 산업기사를 준비하는 수험자들에게 최신 기출문제를 제공하고 관련된 이론 내용들을 다룸으로써 자격증 준비에도 도움이 되고자 하였다.
이 본서를 통하여 반도체 레이아웃 설계자가 설계 툴을 사용할 때 반드시 알아야 하는 기능들과, 관련 서적에서 다루지 않지만 이 본서에 수록되어 있는 알아두면 유용한 내용들을 학습함으로써 차별된 반도체 설계능력을 갖출 수 있을 것이다. 그리고 본서에는 반도체 기본 원리부터 다양한 이론과 실제 현장에서 많이 사용되는 회로에 대한 설명과 예제가 수록되어 있으므로 반도체 현장에서도 활용 가능한 실무 지침서가 될 것이라 본다.
아무쪼록 본서를 통하여 독자들이 반도체 설계 분야에 관심을 갖고 설계능력을 갖추는 데 도움이 되었으면 하며, 빠르게 변화하는 4차 산업 기술시대에 자신의 꿈과 역량을 발휘할 수 있기를 바란다. 끝으로 이 책이 나오기까지 수고해주신 복두출판사 및 나인플러스 관계자 여러분께 감사를 전하며, 반도체 레이아웃 수업을 재미있게 들어주었던 제자들 그리고 아내와 가족들에게도 감사드린다.

2022년 3월
반도체 절대강국을 꿈꾸며 저자 씀

작가정보

저자(글) 김응주