[재료공학]웨이퍼제조공정

소개

Si모래로 부터 잉곳을 만들고 마지막 웨이퍼까지의 제조공정을 상세기 기술하였습니다. 또한 웨이퍼제조에 가장많이 쓰고 있는 쵸크랄스키방법에 대해 중점적으로 기술하였으며 다른 웨이퍼제조법에 대해 알아보았습니다. 이 보고서를 통해 웨이퍼제조과정의 전반적인 기술과 이론,방법에 대해 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다. 추가적으로 국내와 국외의 웨이퍼제조회사에 대해 알아보았습니다.^^

목차

1. 웨이퍼제조공정
2. CZchralski(Single Crystal) Growth 와 Floating Zone Growth 의 비교
3. CZ Grower(puller)
4. Pull Speed(v) , Segregation Coefficient(k)
5. Wafer 제조 공정의 역할
6. 현재와 미래의 Wafer 지름의 경향
7. Si Wafer 제조 회사( 국내/ 국외)

본문내용

① 웨이퍼 제조 공정

-고순도로 정제된 실리콘 (규소) 용액을 주물에 넣어 회전시키면서 실리콘 기둥(봉)을 만든 다. 규소 기둥을 똑같은 두꼐의 얇은 웨이퍼로 잘라낸다. 반도체 집적 회로 책 을 보면, 작 업자가 손바닥만한 둥근 거울 같은 것을 들고 있는 사진을 보는데 이 둥근 거울 같은 것 이 웨이퍼다. 웨이퍼의 크기는 규소의 구경에 따라 3", 4", 6", 8"로 만들어지며 생산성 향 상을 위해 점점 대구 경화 경향을 보이고 있다.

② CZchralski(Single Crystal) Growth 와 Floating Zone Growth 의 비교

☞ CZchralski(Single Crystal) Growth
반도체에 만드는데 사용되는 웨이퍼를 만들기 위해서는 단결정 덩어리를 만들어야 하는데 이 덩어리를 인고트(ingot)한다. 그럼 어떻게 순수한 실리콘(Si)으로 된 단결정을 만들까? 가장 많 이 쓰이는 방법으로는 쵸크랄스키법으로 아주 작은 단위구조의 결정구조를 갖는 조각(Seed)을 실리콘이 녹아있는 용액에 담갔다가 천천히 돌리며 끌어 올리는데 이때 Seed의 결정구조와 똑같은 방향으로 원자가 결합하게 되고 천천히 식어 결정을 이루게 된다. 이러한 방법을 쵸크 랄스키 법이라고 한다. 웨이퍼를 만들때면 아주 순수한 결정의 실리콘(Si)를 얻어야 한다. CZ (쵸크랄스키법)은 우선 실리카를 탄소도가니에 넣고 전기를 이용해 가열해서 녹이고 그러면 실 리콘을 얻을 수 있는데 아직은 깨끗하지가 않는다. 탄소 도가니를 사용하는 이유는 Si로 부 터 산소(O)를 떼어내기 위해서 사용된다. 그 다음엔 이 실리콘을 염화시켜서 SiCl₄, SiHCl₃로 만들어준다. 이 물질들은 액체상태인데 이렇게 액체로 만들어 주는 것은 고체를 순수한 결정으 로 만드는 것이 매우 어렵기 때문이다. 그래서 대부분의 순수한 결정을 만드는 작업에서 액체 상태로 만드는 공정을 선호한다. 매우 순수한 SiCl₄, SiHCl₃는 복합적인 화학 정제 과정을 거쳐서 이루어지는데 마지막으로 SiCl₄, SiHCl₃를 수소분위기에서 가열해 준다.

참고자료

· 없음