반도체 8대 공정

1. 웨이퍼 제조 공정

• 실리콘 웨이퍼는 모든 종류의 전자 장치에서 발견되는 반도체 제조에 필수적인 재료입니다.
• 반도체의 기판 재료
• 웨이퍼는 모래에서 추출한 실리콘으로 만들어집니다.
• 스마트폰, PC, 태블릿, 웨어러블 컴퓨터, TV, 에어컨, 자동차 등에 사용

 

2. 산화공정

• 웨이퍼의 보호막과 절연막 역할을 해주는 산화막
• 산화공정을 거치는 이유는 웨이퍼에 절연막 역할을 하는 산화막을 형성해서 회로와 회로 사이에 누설전류가 흐르는 것을 차단하기 위해서입니다.
• 이온주입공정에서 확상 방지막 역할을 하고, 식각 공정에서는 필요한 부분이 잘못 식각 되는 것을 막는 식각 방지막 역할도 합니다.

3. 포토공정 (웨이퍼 위에 반도체 회로를 그려 넣는 과정)

1. 먼저 회로 설계 시스템을 이용해서 웨이퍼에 그려 넣을 회로를 설계합니다. 전자회로 패턴으로 설계되는 이 도면에 엔지니어들이 설계한 정밀 회로를 담으며, 그 정밀도가 집적도를 결정하게 됩니다. 설계된 회로 패턴은 순도가 높은 석영을 가공해서 만든 기판 위에 크롬으로 미세 회로를 형상화해 포토 마스크로 다시 만들어집니다. 마스크는 보다 세밀한 패터닝을 위해서 반도체 회로보다 크게 제작이 되고, 렌즈를 이용해 빛을 축소해서 조사하게 됩니다.
2. 위의 마스크가 만들어지면 웨이퍼에 회로를 그리게 됩니다. 웨이퍼를 인화지로 만들어 주기 위해서 웨이퍼 표면에 빛에 민감한 물질인 감광액을 골고루 바르는 작업을 합니다. 감광액 막이 얇고 균일해야 빛의 감도가 높으면 고품질의 미세한 회로 패턴을 얻을 수 있습니다.
3. 노광장비를 사용해서 회로 패턴이 담긴 마스크에 빛을 통과시켜 웨이퍼에 회로를 찍어냅니다. 
4. 마지막으로 현상하는 과정을 합니다. 이 과정은 패턴의 형상이 결정되어 매우 중요한 과정입니다. 현상 공정이란 웨이퍼에 현상액을 뿌려가면서 노광 된 영역과 노광 되지 않은 영역을 선택적으로 제거해서 회로 패턴을 형성하는 공정입니다. 웨이퍼 위에 균일하게 입혀진 감광액은 빛에 어떻게 반응하는지에 따라서 양성 혹은 음성으로 분류됩니다. 양성 감광액을 사용한 경우에 노광 되지 않은 영역을 남기고 음성 감광액인 경우에는 노광 된 영역만 남겨서 사용합니다.

 

4. 식각 공정

• 필요한 회로 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거하는 공정
• 가스로 깎아내는 건식과 화학액으로 삭여서 파내는 습식으로 나누어집니다. 건식은 습식에 비해 비용이 비싸고 방법이 까다롭지만 최근 반도체 기술변화로 회로선 폭이 미세해져서 건식 식각 공정을 많이 확대하고 있습니다.

 

5. 증착&이온주입 공정

• 증착공정 : 회로 간의 구분과 연결, 보호 역할을 하는 박막을 만드는 과정
• 이온주입공정 : 반도체가 전기적인 특성을 가지도록 만드는 과정

6. 금속배선공정

• 반도체 회로에 전기적 신호가 잘 전달되도록 전기 길을 연결하는 과정

7. EDS 공정

• 전기적 특성검사를 통해서 개별 칩들이 원하는 품질 수준에 도달했는지 확인하는 공정

8. 패키징 공정

• 반도체 칩이 외부와 신호를 주고받을 수 있도록 길을 만들고, 다양한 외부환경으로부터 안전하게 보호받는 형태로 만드는 과정