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같이 공부하는 반도체공정

저는 반도체 전공자가 아니기 떄문에, 전공적인 측면에서는 전공자들보다 아직은! 잘 알지 못하지만! 진심으로 반도체와 물리에 관심이 있기때문에 누구보다 재밌게 공부를 시작해 보려고 합니다^^!! 재밌는 반도체 공정과정 같이 봐볼까요!
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최초등록일 2025.08.23 최종저작일 2025.06
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같이 공부하는 반도체공정
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    소개

    저는 반도체 전공자가 아니기 떄문에, 전공적인 측면에서는 전공자들보다
    아직은! 잘 알지 못하지만! 진심으로 반도체와 물리에 관심이 있기때문에 누구보다 재밌게 공부를 시작해 보려고 합니다^^!!
    재밌는 반도체 공정과정 같이 봐볼까요!

    목차

    없음

    본문내용

    저는 아무것도 모르기 때문에 궁금한게 진짜 많아요
    그래서 어떻게 저 웨이퍼가 만들어졌는지 너무 궁금한거에요
    그래서 지피티랑 같이 공부를 해봤습니다!
    가보시죠

    일단 웨이퍼를 만들기 위해서는 실리콘이 주 재료라고 들었습니다.
    막연하게 실리콘? 말랑한거? 이렇게 생각했는데 실습실을 가보니까 엄청
    딱딱하고 원형인거에요? 어떻게 저런 모양이 됐지? 하는 궁금증으로
    공부를 하기 시작했습니다

    우선 모래는 규소로 이루어져있습니다!
    정확하게 말하면 산화규소!(sio2)

    모래(실리카) -> 폴리실리콘(퓨어한 실리콘) -> 단결정 잉곳 -> 웨이퍼!
    (이 순서대로 가공을 거칩니다)
    그렇다면 왜 이런 가공이 필요한 걸까요?

    완전 초기의 상태로가서 저희가 그냥 모래를 주워서 가져와보면
    굉장히 많은 불순물들이 섞여있습니다!
    그렇다면 저희는 여기서 깨끗한 규소만 가지고 오고 싶어요 sio2 -> si만!
    그러면 o2를 날려줘야겠죠?

    참고자료

    · 없음
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 웨이퍼 제조
      웨이퍼 제조는 반도체 산업의 기초를 이루는 핵심 공정입니다. 고순도 실리콘 잉곳에서 웨이퍼를 슬라이싱하고 연마하는 과정은 이후 모든 공정의 품질을 결정합니다. 웨이퍼의 결정 방향, 도핑 농도, 표면 평탄도 등이 정밀하게 제어되어야 하며, 이는 첨단 반도체 칩의 성능과 수율에 직접적인 영향을 미칩니다. 웨이퍼 제조 기술의 발전은 더 큰 직경의 웨이퍼 개발과 결함 감소로 이어져 경제성을 높이고 있습니다.
    • 2. 산화 및 포토 공정
      산화 공정은 웨이퍼 표면에 절연층을 형성하는 필수적인 단계로, 게이트 산화막의 품질이 트랜지스터 특성을 좌우합니다. 포토 공정은 미세한 패턴을 정확하게 전사하는 기술로, 해상도 향상이 곧 칩의 집적도 증가를 의미합니다. 극자외선(EUV) 리소그래피 같은 차세대 기술의 도입으로 더욱 미세한 패턴 형성이 가능해지고 있으며, 이는 반도체 미세화의 핵심 동력입니다.
    • 3. 식각 및 도핑 공정
      식각 공정은 포토 공정으로 형성된 패턴을 실제로 구현하는 중요한 단계입니다. 건식 식각과 습식 식각의 적절한 조합으로 높은 종횡비의 구조를 정확하게 형성할 수 있습니다. 도핑 공정은 반도체의 전기적 특성을 결정하는 핵심 요소로, 이온 주입과 확산을 통해 원하는 농도 프로필을 만듭니다. 두 공정 모두 정밀한 제어가 필요하며 칩의 성능과 신뢰성에 큰 영향을 줍니다.
    • 4. 증착 및 금속배선 공정
      증착 공정은 다양한 재료를 박막 형태로 표면에 형성하는 기술로, 화학기상증착(CVD), 물리기상증착(PVD) 등 여러 방식이 사용됩니다. 금속배선 공정은 칩 내 신호 전달 경로를 형성하며, 구리 배선의 도입으로 저항을 크게 감소시켰습니다. 다층 금속 배선 구조의 정확한 형성은 칩의 성능과 신뢰성을 보장하는 데 필수적이며, 미세화에 따라 더욱 정교한 기술이 요구됩니다.
    • 5. FEOL 및 BEOL 공정
      FEOL(Front-End-Of-Line) 공정은 트랜지스터 형성까지의 모든 단계를 포함하며, 칩의 기본 성능을 결정합니다. BEOL(Back-End-Of-Line) 공정은 금속 배선과 절연층을 형성하여 칩의 기능을 완성합니다. 두 공정 영역의 경계가 점점 모호해지고 있으며, 3D 구조의 발전으로 더욱 복잡해지고 있습니다. 각 공정의 최적화와 통합이 현대 반도체 제조의 핵심 과제입니다.
    • 6. 패키징 및 테스트 공정
      패키징 공정은 완성된 칩을 보호하고 외부와 연결하는 중요한 단계입니다. 다양한 패키징 형태(BGA, QFN 등)가 응용에 따라 선택되며, 열 방출과 신뢰성이 주요 고려사항입니다. 테스트 공정은 불량 칩을 걸러내고 성능을 검증하는 필수 단계로, 수율 향상에 직접적인 영향을 미칩니다. 고급 패키징 기술과 정밀한 테스트는 제품의 품질과 신뢰성을 보장합니다.
    • 7. 플라즈마 기술
      플라즈마 기술은 현대 반도체 제조에서 가장 광범위하게 사용되는 핵심 기술입니다. 건식 식각, 증착, 세정 등 다양한 공정에서 플라즈마를 활용하여 높은 정밀도와 선택성을 달성합니다. 플라즈마의 이온, 라디칼, 광자 등 다양한 성분을 제어함으로써 공정 특성을 최적화할 수 있습니다. 미세화가 진행될수록 플라즈마 기술의 중요성은 더욱 증가하고 있으며, 새로운 플라즈마 소스 개발이 계속되고 있습니다.
    • 8. STI 및 MOSFET 구조
      STI(Shallow Trench Isolation)는 트랜지스터 간 누설 전류를 차단하는 필수 구조로, 고집적도 칩 제조에 필수적입니다. MOSFET 구조의 진화는 반도체 성능 향상의 역사를 보여줍니다. 평면형 구조에서 핀펫, 게이트올어라운드 등 3D 구조로의 발전은 미세화의 한계를 극복하고 있습니다. 이러한 구조적 혁신은 전력 소비 감소와 성능 향상을 동시에 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.
    • 9. CMP 공정
      CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정은 표면을 평탄화하는 핵심 기술로, 다층 금속 배선 구조 형성에 필수적입니다. 화학적 반응과 기계적 연마의 조합으로 높은 정밀도의 평탄화를 달성합니다. 슬러리 조성, 패드 특성, 공정 조건 등의 최적화가 중요하며, 미세화에 따라 더욱 정교한 제어가 필요합니다. CMP 기술의 발전은 칩의 신뢰성과 수율 향상에 직접적으로 기여합니다.
    • 10. 세정 공정
      세정 공정은 각 공정 단계 사이에서 불순물과 잔여물을 제거하는 중요한 단계입니다. 미세한 입자, 유기물, 금속 오염물 등을 효과적으로 제거해야 칩의 신뢰성과 수율이 보장됩니다. 습식 세정과 건식 세정의 적절한 조합으로 최적의 세정 효과를 달성합니다. 미세화가 진행될수록 세정의 어려움이 증가하고 있으며, 새로운 세정 기술의 개발이 계속되고 있습니다.
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