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글/공정

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[공정] 단결정을 쓰는 이유 연구실에서도, 회사에서도 웨이퍼 조각을 쓸때면 늘 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용했었다. 그러다 문득 궁금해진점 "왜 단결정을 쓸까?" 단결정을 사용하는 공정적인 관점에서의 설명은 따로 들어본적이 없었던 것 같다. 궁금함이 사라지기 전에 단결정에 대한 생각을 잠시 정리해봐야겠다. 단결정 우선 단결정에 대해 생각해보자. Silicon과 같은 물질이 뭉치면 크게 아래 3가지 상태로 구성된다. 1. 비정질(Amorphous) 아무런 결정구조가 없는 상태로, 이 상태의 물질은 난잡하게 배열되어있다. 자연에서 가장 발견되기 쉬운 구조이며, 보통 이렇게 얻어진 Silicon을 다시 단결정으로 만드는 공정을 거쳐서 사용한다. 2. 다결정(Polucrystalline) 국소적으로 결정배열을 띄고있지만, 전체적으로 서로 다..
TDLO와 OPC _ Photo 공정을 위한 Mask 변형 아래 글과 관련 있음 [공정] 노광(Photo)공정 노광공정(Photo공정)은 웨이퍼 위에 원하는 반도체 설계회로를 그려 넣는 공정이다. 노광 공정의 능력이 반도체 제조 능력의 척도가 되는만큼 반도체를 이해함에 있어 가장 중요한 공정이라고 할 allegretto.tistory.com 공정을 공부하다보면, TDLO와 OPC라는 키워드를 접하게 된다. OPC야 워낙 유명하다 치더라도, TDLO는 자주듣는 말이 아닌데, 어떤 연유로 사용되는 말인지 처음봤을때 참 많이 헷갈렸다. 그나마 구글에서 확인하면서 이래저래 정보를 모아보니 몇가지 개념으로 요약되는 듯 하니, 약간이나마 정리해보도록 하자. Pattern 형성과정 웨이퍼 위에 반도체 패턴을 형성하는 과정은 (디테일한 차이는 있을 수 있지만) Wafer위에 ..
[공정] Deposition, PVD와 CVD 반도체공정에 있어서 유전물질이나 Metal이 필요할 때, 대부분은 Deposition 방식을 통해 각 Layer를 적층해간다. Deposition은 목적과 물질에 따라 다양한 방식이 혼용되고 있으며, 막질에 따른 Deposition의 특징을 이해하는 것이 중요하다. PVD(Physical Vapor Deposition) PVD는 물리적인 방법을 사용하여 기체 상태의 물질을 표면에 쌓는 방식으로, 보통 Metal을 Deposition할 때 사용된다. 대표적으로는 Sputter와 evaporator 두가지 설비를 이용해서 증착하는 방식으로 구분된다. Sputtering 먼저 증착(sputtering)은 고압 가스의 압력을 이용하여 표면을 때려서 물질을 튀겨내어 표면에 쌓는 방식으로, 아래와 같은 Proces..
[공정] Clean 공정 반도체 공정들을 진행하다보면 wafer는 수시로 오염된다. ETCH로 인한 부산물(byproduct)이나 Photo 공정 이후 PR이 잔여하기도 하는 등, 거의 매 순간마다 오염된다고 생각해도 과언이 아닐정도. 이럴때마다 우리는 wafer를 씻어낼 필요가 있다. Clean 공정 반도체 clean 공정은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 남아 있는 불순물을 제거하는 공정이다. 반도체는 매우 미세한 구조로 이루어져 있기 때문에 웨이퍼 표면에 남아 있는 불순물은 제품의 성능과 수율에 생각보다 큰 영향을 미칠 수 있는데, 이로인해 상당한 수준의 클린룸에서 공정들이 진행되지만 모든 오염을 방지할 수는 없고, 공정마다 가지고있는 특징적인 오염들도 있다. 따라서 Clean공정은 반도체 공정에 있어 매 순간마다, 수..
[공정] CMP 공정 실제로 반도체 공정을 접하다보면 정말 많은 세부공정들이 들어있는데, 그중에서도 CMP는 평탄화가 필요한 부분마다 수시로 들어가는 중요한 step이다. 그만큼 전반적인 공정에 미치는 영향도 상당한 편이기도 하고. CMP 공정 CMP 공정은 Chemical Mechanical Polishing의 약자로, 약자를 그대로 풀어쓴대로 화학적 반응과 기계적 힘을 이용하여 웨이퍼 표면을 평탄화하는 공정이다. 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 형성된 미세한 요철을 제거하여 다음 공정으로의 연속성을 확보하고, 회로의 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. CMP 공정의 단계를 세분화하자면, 먼저 웨이퍼에 Slurry를 도포하는 것으로 시작한다. 이후 압력을 가하면서 Pad로 웨이퍼 표면을 연마하며, 마지막..
[공정] 식각(ETCH) 공정 식각(ETCH) 공정은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼에 증착된 특정 물질을 화학 반응이나 물리적 작용으로 제거하는 공정이다. 반도체의 구조를 형성하는 데 필수적인 공정으로, 노광 공정으로 형성된 패턴을 실제 웨이퍼에 구현하는 역할을 한다. 실제 패턴을 구현하는데 있어 노광(Photo) 공정만큼 중요한 입지를 차지하고 있으며, 오히려 Photo보다도 많은 변수를 만드는 공정이 되기도 한다. 식각 방식에 따른 구분 방식에 따라서 화학적 식각과 물리적 식각으로 구분하기도 한다. 화학적 식각은 식각액(Etchant)과 반응하여 특정 물질을 제거하는 공정으로. 식각액은 식각하고자 하는 물질에 따라 다양한 종류가 있으며 대표적인 식각액으로는 염산, 질산, 불산 등이 있다. 물리적 식각은 식각 물질을 물리적으로 제거하..
[공정] 노광(Photo)공정 노광공정(Photo공정)은 웨이퍼 위에 원하는 반도체 설계회로를 그려 넣는 공정이다. 노광 공정의 능력이 반도체 제조 능력의 척도가 되는만큼 반도체를 이해함에 있어 가장 중요한 공정이라고 할 수 있겠다. 노광공정은 아래와 같은 순서로 진행된다. 감광액 도포 웨이퍼 표면에 빛에 민감한 물질인 감광액(PR, Photo Resist)을 골고루 바른다. 감광액은 빛을 받으면 경화되는 성질을 가지고 있어서, 빛이 조사된 패턴영역과 조사되지 않은 나머지 영역을 구분짓는 패턴 형성의 역할을 한다. 일반적으로 도포 과정에서는 웨이퍼 전면의 균일한 도포를 위해 스피너라는 장비를 통한 스핀코팅 방식을 이용한다. 노광 웨이퍼 위에 마스크를 올려놓고, 마스크에 있는 패턴에 빛을 통과시킨다. 빛을 받은 부분의 감광액은 경화되고..

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