[IT | 기술] '삼성전자'가 참 쉽게 알려주는 '반도체 8대 공정'

Ⅰ. 전공정

1) 웨이퍼 제조

모래에서 추출한 규소(실리콘)을 녹여 규소봉 제작
규소봉을 균일한 두께로 절단한 다음 표면 평탄화

웨이퍼
→ 반도체의 주재료
→ 웨이퍼의 두께가 얇고 지름이 클수록 한번에 생산 가능한 반도체 칩수 증가
→ 아직 부도체 상태이기에 반도체의 성질을 가지도록 하는 작업이 필요

2) 산화공정
웨이퍼 표면에 산소·수증기를 분사해 균일한 산화막 형성

산화막의 역할
① 공정 과정에서 제품 오염·불순물로부터 실리콘 표면을 보호하는 역할
② 앞으로 그려질 회로와 회로 사이에 누설전류가 흐르는 것을 방지

3) 포토공정
마스크 : 컴퓨터로 설계한 회로패턴이 그려진 유리판
감광액 : 빛에 반응하는 물질 (PR : Photo Resist)

웨이퍼에 감광액을 얇고 균일하게 도포하여 웨이퍼를 인화지로 만듬
회로 패턴이 담긴 마스크에 빛을 통과해 웨이퍼에 회로도를 찍음
사진을 현상하듯 현상액을 뿌려서 빛을 받은 영역만 선택적으로 제거해 웨이퍼에 회로 패턴을 그림

4) 식각 공정
회로 패턴 외에 필요 없는 부분을 부식액으로 제거
철을 부식시켜 그리는 동판화와 같은 원리

5) 증착 및 이온주입
박막 (Thin Film) : 회로와 회로 사이를 구분·보호하는 아주 얇은 절연막

① 증착 : 웨이퍼 위에 분자/원자 단위의 박막을 입히는 것

② 이온 주입 : 부도체인 규소에 불순물을 주입해 전도성을 띄게 하는 것

6) 금속 배선 공정
회로 패턴에 얇은 금속막을 증착하여 전기가 통할 수 있도록 하는 과정

Ⅱ. 후공정

7) EDS(전기적 테스트) 공정
반도체의 전기적 동작 여부를 확인해 양품/불량품을 선별

이를 통해 후공정에서 발생하는 불필요한 비용을 절감할 수 있음
수율을 확인하여 반도체 공정이 제대로 작동하고 있는지 진단하는 역할도 수행

다이(die) : 웨이퍼에서 잘게 쪼개진 개별 칩

수율 (Yied) = (정상 작동 칩 개수/설계된 칩의 최대 개수) × 100

8) 패키징 공정

각 반도체가 탑재될 기기에 적합한 규격으로 전기 포장

① 칩을 외부 기판과 이어주는 금속 배선 형성 

② 몰딩을 통해 칩을 외부로부터 완전히 차단

③ 칩의 성능 평가

웨이퍼 소잉/다잉
① 웨이퍼 절단
② 칩 접착 : 절단된 반도체 칩들을 PCB 기판위에 올림
③ 금속 연결 : 반도체 칩의 접점과 기판의 접점을 연결 (BGA 방식 or 와이어 본딩)
④ 성형 공정 : 원하는 형태의 패키지 모양을 만듦
⑤ 제품명 마킹
⑥ 파이널 테스트

[박가박가박가]

디퓨전, 포토, 드라이에치, 웻에치, 임플란트, CVD, 메탈 공정명을 죄다 한국어로 번역했군요. 포토 빼고...