[빡공 4일차] 엔지닉 반도체 책으로 반도체 공부하기!

 

반도체공정프로세스를 전반적으로 공부하기

<8대공정>

1. 웨이퍼공정

:반도체칩들을 만들어내는 웨이퍼의 공정과정

먼저 실리콘 원료를 고순도 실리콘용액을 만들고 결정 성장시켜 응고시킨 실리콘 잉곳을 제조한다

-> 잉곳을 다이아몬드 톱으로 절단한다

-> 표면에 흠결이 있으면 회로의 정밀도에 영향을 주기때문에 연마액과 연마장비를 이용하여 웨이퍼 표면을 연마한다

 

2. 산화공정

:실리콘 기판위에 산화제와 열에너지(800도 이상의 고온)를 공급하여 이산화규소막(SIO2)를 형성하는 공정이다.

산화방법에는 열산화와 화학적 기상증착 산화 방식이 있으며 열산화방법이 보편적이다.

열산화방식 종류에는 습식산화와 건식산화가 있다

습식:반응이 빠르지만 산화막의 질이 좋지못하다.

건식:반응이 느리지만 산화막의 질이 좋다.

 

3. 포토공정

포토공정은 웨이퍼 표면에 빛에 민감한 물질인 감광액(포토 레지스터)를 골고루 바르는 작업이다.

mask를 감광액이 도포된 웨이퍼에 전사시켜서 회로를 그려넣는 공정이다.

 

4. 식각공정

포토공정 이후에 필요한 회로패턴을 제외한 나머지 불필요한 부분을 제거하는 공정이다.

불필요한 산화막부분은 부식액을 사용해서 제거한다.(감광액이 제거된다)

 

5. 박막공정

박막(얇은 막)은 보통 두께 1um이하의 막을 말한다. 증착과정을 통해 막을 형성한다.

증착공정은 웨이퍼 위에 원하는 물질을 얇은 두께로 입혀 전기적인 특성을 갖게하는 공정을 일컫는다.

 

6. 금속배선공정

반도체소자에 전원을 공급하고 서로 통하게 하기위해서는 금속배선공정을 해야한다.

즉, 전기가 갈수 있는 길(금속선)을 이어주는 과정이다.

금속박막을 증착하고 패터닝하여 전극이나 배선으로 사용한다.

 

7. EDS공정

웨이퍼 특성을 검사하는 공정이다.

웨이퍼 완성단계에서 이루어지며 출하되기전 소비자관점에서 실시되는 품질 test라고 생각하면된다.

양산하기전 EDS Test를 통해 웨이퍼 제조 공정상의 문제점이나 설계상의 문제점을 발견하여

공정 및 설계 팀에 피드백을 준다.

 

8. 패키징공정

집적회로(IC)는 고온이나 고습, 화학약품, 충격 등 다양한 외부환경으로부터 영향이 많이 끼치기때문에 안전하게 보호해야한다. 따라서 패키징공정을 통해 상호배선, 전력공급, 방열같은 보호역할을 해준다.

최근 v-nand같은 경우 금속연결을 와이어본딩이아닌 TSV공정을 이용한다.

 

---

<4일차 미션과제>

1. 반도체란 무엇인지

: 우선 물질을 "전기전도도(전기가 흐르느냐 안흐르냐)"에 따라 나누면

도체와 부도체로 나눌수있다. 도체는 전기가 잘 흐르는 성질을 가진 물체이고, 부도체는 전기전도도가 낮은 물체를 말한다. 이때 반도체는 도체와 부도체의 중간성질의 물질을 일컫는다. si같은 14족원소로만 만드는 진성반도체는 전기전도도가 낮기때문에 목적에맞게 도핑(3족 or 5족)한 반도체를 사용한다.

 

2. 반도체 기업을 사업구조에 따라 정리해보기

:반도체기업은 크게 5가지(IBM, Fabless, Foundry, Test&Packaging, 반도체장비)로 나눌수있다.

IBM: sk 하이닉스와 삼성처럼 반도체를 설계부터 공정, 패키징 양산까지 반도체 chip을 양산하기까지의 모든 프로세스를 다 한다.

Fabless : 자체 fab이 없이 반도체를 만들기위한 회로를 설계한다.

Foundry: 설계회사의 설계들을 공정과정을 통해 위탁 생산해준다.

Test&packaging : 공정으로 완성된 chip을 장비들을 통해 테스트하고 패키징한다.

반도체 장비: 공정할때 사용하는 장비를 만들고 판매한다.