반도체 Engineering - 반도체 제조 공정 단계
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작성일 23-01-23 16:58
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금속배선
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칩 집착
설명
화학기상 증착
반도체 Engineering - 반도체 제조 공정 단계
여기서, 웨이퍼(Wafer)란 반도체 집적회로를 만드는 중요한 재료로, 실리콘(Si), 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 성장시켜 얻은 단결정 기둥(Ingot)를 적당한 지름으로 얇게 썬 원판모양의 판을 말합니다. 하지만, 웨이퍼가 클수록 한 번에 생산할 수 있는 IC칩 수가 증가하기 때문에, 웨이퍼의 크기가 점점 커지는 추세입니다. 이 후, 단결정 실리콘(seed)을 내려서 녹아있는 실리콘 용액 위 표면에 접촉시키고 단결정 실리콘(seed)을 천천히 끌어올리는데요, 이때, 단결정 실리콘(seed)이 끌어올려지면서 고상과 액상 사이의 계면에서 냉각이 일어나고 큰 단 결정체가 성장되어 잉곳(Ingot)이 만들어 집니다. 단결정 실리콘(seed)과 잉곳(Ingot)의 말단을 제거하고, 식힌 잉곳(Ingot)을 다이아몬드 톱을 이용해 균일한 두께로 얇게 절단하면 바로 웨이퍼가 됩니다.
성 형
대부분의 웨이퍼는 모래에서 추출한 규소, 즉 실리콘으로 만듭니다. 그래서, 실리콘을 뜨거운 열로 녹여 고순도의 실리콘 용액을 만들고 이것으로 실리콘 기둥, 즉 잉곳(Ingot)을 만드는데요, 실리콘 결정 성장기술인 초크랄스키법(Czochralski, Cz) 혹은 플로팅 존법(Floating Zone, FZ) 등을 이용하여 얻을 수 있습니다.
단결정 성장 규소봉 절단 Wafer 표면 연마 회로 설계 Mask 제작 산화공정 감광액 도포 노광공정 현상공정 식각공정 이온주입공정 화학기상 증착 금속배선 Wafer 자동선별 Wafer 절단 칩 집착 금속연결 성 형
다. 초크랄스키법을 간단히 살펴보면, 다결정 실리콘을 도가니에 넣고 가열하여 녹입니다. 따라서 웨이퍼의 크기는 잉곳(Ingot)의 지름이 결정하는데요, 반도체 산업 초기에는 직경이 3인치에 불가할 정도로 작았습니다. 실리콘은 지구상에 풍부하게 존재하고 있어 안정적으로 얻을 수 있는 재료이고, 독성이 없어 environment적으로도 우수하다는 큰 장점을 가지고 있습니다.
모래에서 추출한 실리콘은 반도체 원료로 쓰이기 위해 정제과정이 필요합니다.
Mask 제작
반도체 공학,반도체 제조 공정 단계
단결정 성장
2. 규소봉 절단
산화공정
감광액 도포
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금속연결
회로 설계
규소봉 절단
Wafer 표면 연마
Wafer 자동선별
특수 공정을 이용해 웨이퍼 위에 전자회로를 새긴 후, 웨이퍼 위 집적회로(IC)를 각각 절단하면 IC칩이 되는 것인데요,
Wafer 절단
이온주입공정
노광공정
현상공정
결정이 성장된 후, 얇은 웨이퍼를 만들기 위해서는 성형 공정이 필요합니다.
레포트 > 공학,기술계열
특히, 초크랄스키법은 결정 성장 장치를 이용하여 도가니로 다결정 실리콘을 용해 및 서서히 끌어올려 성장시키는 방법으로, 많이 이용되고 있는 기술입니다.
