반도체 취업] 8대공정 간단 정리 및 추가 개념 상세 설명

문서 내 토픽

• 1. 반도체 제조 공정

  반도체 제조 공정은 크게 웨이퍼 제조, 전공정, 후공정으로 나뉩니다. 웨이퍼 제조 공정에서는 실리콘 웨이퍼를 만들고, 전공정에서는 웨이퍼 위에 회로를 형성하며, 후공정에서는 테스트와 패키징을 진행합니다. 8대 핵심 공정은 산화, 포토, 식각, 박막증착, 금속배선, 전기적 테스트, 패키징 등입니다. 각 공정에서는 다양한 기술이 활용되며, 최근 EUV 리소그래피, ALD 등의 기술이 도입되고 있습니다.

• 2. 포토리소그래피 공정

  포토리소그래피 공정은 반도체 소자의 집적도를 높이는 핵심 공정입니다. 이 공정에서는 마스크의 패턴을 빛을 이용해 웨이퍼에 전사하는데, 이를 위해 HMDS 도포, PR 코팅, 노광, 현상 등의 세부 단계가 진행됩니다. 최근에는 EUV 리소그래피 기술이 도입되어 더 미세한 패턴을 구현할 수 있게 되었습니다.

• 3. 식각 공정

  식각 공정은 불필요한 회로 부분을 제거하여 반도체 회로 패턴을 형성하는 공정입니다. 크게 wet etching과 dry etching으로 나뉩니다. Wet etching은 화학 용액을 사용하여 등방성으로 식각하며, dry etching은 플라즈마를 이용하여 이방성으로 식각합니다. 최근 반도체 소자의 미세화에 따라 높은 종횡비의 프로파일을 구현하기 위해 dry etching 기술이 중요해지고 있습니다.

• 4. 박막 증착 공정

  박막 증착 공정은 웨이퍼에 전기적 특성을 부여하는 공정으로, PVD와 CVD 방식이 주로 사용됩니다. PVD는 물리적 증착 방식이고, CVD는 화학적 증착 방식입니다. CVD는 APCVD, LPCVD, PECVD, HDPCVD, ALD 등 다양한 기술이 발전해왔으며, 최근에는 ALD 기술이 주목받고 있습니다.

• 5. 금속 배선 공정

  금속 배선 공정은 반도체 회로에서 전기 신호를 전달하는 금속 배선을 형성하는 공정입니다. 금속 배선은 전기 전도성, 열 안정성, 패터닝 용이성 등의 특성이 요구됩니다. 주로 알루미늄, 구리 등의 금속이 사용되며, 최근에는 구리 배선이 주로 사용되고 있습니다.

• 6. 전기적 테스트 공정

  전기적 테스트 공정(EDS)은 웨이퍼 상태에서 각 칩의 전기적 특성을 검사하여 양품과 불량품을 구분하는 공정입니다. ET 테스트, WBI, Laser Repair, Inking 등의 단계로 진행되며, 이를 통해 수율 향상에 기여합니다.

• 7. 패키징 공정

  패키징 공정은 웨이퍼에서 개별 칩을 분리하고, 이를 기판에 부착하며, 외부 환경으로부터 보호하는 공정입니다. 주요 단계로는 웨이퍼 절단, 칩 부착, 와이어 본딩, 몰딩, 최종 테스트 등이 있습니다. 최근에는 와이어 본딩 대신 플립칩 패키징 방식이 많이 사용되고 있습니다.

• 8. 반도체 공정 기술 동향

  반도체 공정 기술은 지속적으로 발전하고 있습니다. 최근에는 EUV 리소그래피, ALD, HDPCVD 등의 기술이 도입되어 더 미세한 패턴과 균일한 박막을 구현할 수 있게 되었습니다. 또한 플립칩 패키징 등 새로운 패키징 기술도 등장하고 있습니다. 이러한 기술 발전은 반도체 소자의 성능과 집적도 향상에 기여하고 있습니다.

• 9. 반도체 웨이퍼 크기 변화

  반도체 웨이퍼의 크기는 점점 커지는 추세입니다. 과거에는 4, 5, 6, 8, 12인치 웨이퍼가 사용되었으나, 현재는 8, 12인치 웨이퍼가 주로 사용됩니다. 웨이퍼 크기를 키우는 것은 경제적, 기술적 어려움이 있습니다. 경제적으로는 기존 장비를 새로운 크기에 맞추어야 하고, 기술적으로는 이물질 제어, 평탄도, 열적 안정성 등의 문제가 발생하기 때문입니다.

• 10. 반도체 클리닝 공정

  클리닝 공정은 반도체 제조 과정에서 웨이퍼 표면의 오염물질, 유기물, 금속 불순물 등을 제거하는 공정입니다. 클리닝 공정은 수율 향상을 위해 매우 중요한 역할을 합니다. 물리화학적 방법을 통해 오염물을 제거하며, DI 워터, 화학 용액 등이 사용됩니다.

• 11. 반도체 공정 장비 기술

  반도체 제조에는 다양한 장비가 사용됩니다. 포토리소그래피 공정에서는 스핀코터, 노광 장비(스캐너, 스테퍼) 등이 사용되며, 식각 공정에서는 플라즈마 반응기, 습식 식각 장비 등이 활용됩니다. 박막 증착 공정에서는 PVD, CVD 장비가 사용되며, 전기적 테스트와 패키징에도 다양한 전용 장비가 필요합니다. 이러한 장비 기술의 발전은 반도체 공정 기술 발전의 핵심 요소입니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 반도체 제조 공정

  반도체 제조 공정은 매우 복잡하고 정밀한 기술이 요구되는 분야입니다. 웨이퍼 표면에 회로를 구현하기 위해서는 포토리소그래피, 식각, 박막 증착, 금속 배선 등 다양한 공정이 순차적으로 진행되어야 합니다. 이러한 공정들은 극도의 청정도와 정밀도를 요구하며, 공정 기술의 발전은 반도체 성능 향상과 직결됩니다. 따라서 반도체 제조 공정 기술은 반도체 산업의 핵심이라고 할 수 있으며, 지속적인 연구 개발을 통해 공정 기술의 혁신이 이루어져야 할 것입니다.

• 2. 포토리소그래피 공정

  포토리소그래피 공정은 반도체 제조 공정에서 가장 중요한 공정 중 하나입니다. 이 공정을 통해 웨이퍼 표면에 회로 패턴을 형성할 수 있기 때문입니다. 포토리소그래피 공정은 점점 더 미세한 패턴을 구현할 수 있도록 발전해 왔으며, 이를 위해 광원, 포토레지스트, 노광 장비 등 관련 기술이 지속적으로 혁신되고 있습니다. 특히 극자외선(EUV) 리소그래피 기술은 차세대 반도체 공정에 적용될 것으로 기대되고 있습니다. 포토리소그래피 공정 기술의 발전은 반도체 집적도 향상과 성능 개선에 핵심적인 역할을 할 것으로 보입니다.

• 3. 식각 공정

  식각 공정은 웨이퍼 표면에 형성된 패턴을 실제 회로로 구현하는 중요한 공정입니다. 이 공정에서는 포토리소그래피로 형성된 패턴을 따라 웨이퍼 표면의 물질을 선택적으로 제거하여 회로를 구현합니다. 식각 공정은 매우 정밀한 기술이 요구되며, 공정 조건에 따라 회로의 모양과 특성이 크게 달라질 수 있습니다. 따라서 식각 공정 기술의 발전은 반도체 소자의 성능과 신뢰성 향상에 매우 중요한 역할을 합니다. 최근에는 플라즈마 식각, 습식 식각 등 다양한 식각 기술이 개발되고 있으며, 이를 통해 더욱 미세한 회로 패턴을 구현할 수 있게 되었습니다.

• 4. 박막 증착 공정

  박막 증착 공정은 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 공정을 통해 웨이퍼 표면에 다양한 물질의 박막을 형성할 수 있기 때문입니다. 박막 증착 공정에는 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD) 등 다양한 기술이 사용되며, 공정 조건에 따라 박막의 특성이 크게 달라집니다. 최근에는 원자층 증착(ALD) 기술 등 더욱 정밀한 박막 증착 기술이 개발되고 있습니다. 이러한 박막 증착 기술의 발전은 반도체 소자의 성능과 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.

• 5. 금속 배선 공정

  금속 배선 공정은 반도체 소자의 회로를 연결하는 데 사용되는 매우 중요한 공정입니다. 이 공정에서는 웨이퍼 표면에 금속 배선을 형성하여 회로 간 연결을 구현합니다. 금속 배선 공정에는 스퍼터링, 화학 기상 증착, 전기도금 등 다양한 기술이 사용되며, 공정 조건에 따라 배선의 특성이 달라집니다. 최근에는 구리 배선, 저유전율 절연막 등 새로운 기술이 도입되어 더욱 미세한 배선 구조를 구현할 수 있게 되었습니다. 금속 배선 공정 기술의 발전은 반도체 소자의 성능과 집적도 향상에 핵심적인 역할을 할 것으로 보입니다.

• 6. 전기적 테스트 공정

  전기적 테스트 공정은 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 공정을 통해 제조된 반도체 소자의 전기적 특성을 측정하고 검사할 수 있기 때문입니다. 전기적 테스트 공정에는 프로브 카드, 테스트 장비 등 다양한 기술이 사용되며, 공정 조건에 따라 테스트 결과가 크게 달라질 수 있습니다. 최근에는 고속, 고정밀 테스트 기술이 개발되고 있으며, 이를 통해 더욱 정확한 소자 특성 분석이 가능해지고 있습니다. 전기적 테스트 공정 기술의 발전은 반도체 제품의 품질과 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.

• 7. 패키징 공정

  패키징 공정은 반도체 제조 공정의 마지막 단계로, 제조된 반도체 소자를 보호하고 외부 환경과 연결하는 역할을 합니다. 패키징 공정에는 다이 본딩, 와이어 본딩, 몰딩 등 다양한 기술이 사용되며, 공정 조건에 따라 패키지의 특성이 달라집니다. 최근에는 3D 적층 패키징, 웨이퍼 레벨 패키징 등 새로운 기술이 개발되어 더욱 소형화, 고집적화된 패키지를 구현할 수 있게 되었습니다. 패키징 공정 기술의 발전은 반도체 소자의 성능과 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.

• 8. 반도체 공정 기술 동향

  반도체 공정 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 이는 반도체 산업의 핵심 경쟁력이 되고 있습니다. 최근 주요 동향으로는 극자외선(EUV) 리소그래피, 원자층 증착(ALD), 3D 적층 패키징 등 새로운 기술의 도입을 들 수 있습니다. 이러한 기술들은 더욱 미세한 회로 패턴 구현, 고성능 박막 형성, 고집적화 등을 가능하게 하여 반도체 소자의 성능과 집적도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 공정 자동화, 데이터 분석 등 스마트 팩토리 기술의 도입으로 생산성과 품질 향상도 이루어지고 있습니다. 이러한 반도체 공정 기술의 발전 추세는 앞으로도 지속될 것으로 보이며, 이는 반도체 산업의 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됩니다.

• 9. 반도체 웨이퍼 크기 변화

  반도체 웨이퍼 크기의 변화는 반도체 제조 공정 기술 발전의 핵심 동인 중 하나입니다. 웨이퍼 크기가 증가함에 따라 동일한 면적에서 더 많은 반도체 소자를 생산할 수 있게 되어 생산성이 향상됩니다. 또한 웨이퍼 크기 증가는 공정 기술 발전을 촉진하여 더 미세한 회로 패턴 구현을 가능하게 합니다. 현재 12인치 웨이퍼가 주류이며, 향후 16인치 웨이퍼 도입이 검토되고 있습니다. 웨이퍼 크기 증가에 따른 기술적 과제들이 해결된다면 반도체 제조 공정의 생산성과 집적도 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

• 10. 반도체 클리닝 공정

  반도체 클리닝 공정은 웨이퍼 표면의 오염물질을 제거하여 후속 공정의 수율과 신뢰성을 높이는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 클리닝 공정에는 습식 클리닝, 건식 클리닝, 플라즈마 클리닝 등 다양한 기술이 사용되며, 공정 조건에 따라 클리닝 효과가 크게 달라집니다. 최근에는 더욱 미세한 패턴과 얇은 박막을 가진 반도체 소자에 적용할 수 있는 새로운 클리닝 기술이 개발되고 있습니다. 클리닝 공정 기술의 발전은 반도체 제조 공정의 수율과 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.

• 11. 반도체 공정 장비 기술

  반도체 제조 공정에 사용되는 장비 기술은 공정 기술 발전의 핵심 요소입니다. 포토리소그래피, 식각, 박막 증착 등 각 공정에 최적화된 장비 기술의 발전은 공정 성능 향상과 생산성 향상에 기여하고 있습니다. 최근에는 장비의 자동화, 지능화, 연결성 등이 강화되어 스마트 팩토리 구현을 가능하게 하고 있습니다. 또한 장비의 정밀도와 신뢰성 향상을 통해 더욱 미세한 패턴과 고품질 박막 형성이 가능해지고 있습니다. 반도체 공정 장비 기술의 지속적인 발전은 반도체 제조 공정의 혁신을 이끌어 낼 것으로 기대됩니다.