반도체 강좌 - 반도체 공정별 특징

1.cleaning 공정 

세정공정은 약 400~500개의 반도체 메인 공정 중 15% 정도를 차지하는 중요한 공정입니다.

웨이퍼에 외형변화를 일으키기 위해 Fab 공정을 진행하면 웨이퍼 표면에 화학적/물리적 잔류물이 남게 되는데, 이러한 잔류물을 제거하는 공정이 바로 세정(Cleaning)입니다. 웨이퍼 세정을 제대로 하지 않으면 제품의 성능과 신뢰성에 치명적인 악영향을 끼치게 됩니다.

그 결과 수율이 떨어져 다음 공정으로 진행시켜야 할 양품 개수가 적어지고, 제품 품질이 나빠져 고객 불만이 높아지는 등 경영상의 문제로 직결됩니다.

세정은 크게 3가지 방식으로 나눌 수 있습니다. 화학용액을 이용하는 습식세정, 용액 이외의 매체를 이용하는 건식세정, 습식세정과 건식세정의 중간 형태인 증기를 이용하는 증기세정입니다. 

 

2.photo 공정

흔히 포토 리소그래피를 줄여서 포토공정(Photo)이라고 합니다. 이 공정은 웨이퍼 위에 회로 패턴이 담긴 마스크 상을 빛을 이용해 비춰 회로를 그리기 때문에 붙여진 이름입니다. 여기서 패턴을 형성하는 방법은 흑백 사진을 만들 때 필름에 형성된 상을 인화지에 인화하는 것과 유사합니다.

반도체는 집적도가 증가할수록 칩을 구성하는 단위 소자 역시 미세 공정을 사용해 작게 만들어야 하는데요. 미세 회로 패턴 구현 역시 전적으로 포토 공정에 의해 결정되기 때문에 집적도가 높아질수록 포토 공정 기술 또한 세심하고 높은 수준의 기술을 요하게 됩니다.

사진 원판의 역할을 하는 포토마스크 만들기

웨이퍼를 인화지로 만드는 감광액 도포

빛을 통해 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 노광

회로 패턴을 형성하는 현상 공정

이 포함됩니다.

 

3.etch 공정

식각(Etching)공정에서는 밑그림 중 불필요한 부분을 없애는 즉, 회로의 패턴 중 필요한 부분만 남기고 불필요한 부분은 깎아내는 작업을 수행합니다. 더 자세히 말하자면 포토(Photo Lithography)공정에서 부식방지막(Photo Resist)을 형성했다면 식각 공정에서는 액체 또는 기체의 etchant를 사용하여 부식을 진행하여 불필요한 부분을 없애는 작업입니다. (이때 etchant 란 부식을 진행하는 물질을 통칭하는 말입니다.) 이러한 에칭 기법은 동판화를 작업하는 미술에서 자주 쓰이는 방법인데요 19세기 화가인 피사로(Camille Pissaro)와 드가(Edgar Degas) 역시 에칭을 이용해서 정교하고 세밀한 선을 살린 작품을 많이 만들어 냈다고 합니다.

 

4.depo

박막(Thin Film)은 기계가 공으로는 실현불가능한 두께인 1마이크로미터(μm) 이하의 얇은 막을 의미합니다.

이런 박막을 웨이퍼 위에 만들어 전기적인 특성을 갖게하는 과정을 증착(depo)이라고 합니다.

물리기상증착법(PVD), 화학기상증착법(CVD), 스핀 온 글라스(SOG), 도금 등의 증착방법이 있습니다.

 

5.test

이 공정에서는 전기적 신호를 통해 웨이퍼 상의 각각의 칩들이 정상인지 이상이 있는지를 판정하고, 수선이 가능한 칩은 수선 공정에서 처리하도록 정보를 저장합니다. 이 때, 특정 온도에서 발생하는 불량을 잡아내기 위해 상온보다 높은/낮은 온도에 따른 테스트가 병행됩니다. 이외에도 다양한 테스트들을 진행하는 공정입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

출처: https://www.skcareersjournal.com/959 [SK채용 공식 블로그]