반도체를 제조하는 공정은 전공정과 후공정으로 구분 할 수 있습니다. 설계한 회로를 형성하는 공정인 반도체 전공정에 대해 알아보도록 하겠습니다.
반도체 전공정이란
반도체 전공정은 반도체 웨이퍼에 회로를 형성하는 과정으로서 반도체 제조를 위한 가장 기본적인 단계에 해당됩니다. 반도체 전공정은 웨이퍼 제조, 산화, 포토, 식각, 증착, 이온주입, 검사의 단계로 진행합니다.
반도체 전공정 단계
웨이퍼 제조
가장 첫 번째 단계인 웨이퍼 제조입니다. 이 공정은 실리콘을 녹여서 얇은 판을 만드는 것으로 실리콘 원소를 녹일 때 불순물을 첨가하여 웨이퍼 판의 특성을 조절합니다. 첨가되는 불순물로서는 붕소나 인, 갈륨 등이 있습니다.
산화
산화 단계는 웨이퍼의 표면에 막을 형성하는 공정으로서 이 막은 산화막입니다. 산화막 형성을 위해서는 열산화라는 방법과 화학적 기상증착이라는 방법을 사용하며 산화막을 회로를 형성할 때 기판으로 사용됩니다.
포토
포토 단계는 일정한 회로의 패턴을 형성하는 공정으로서 감광액이라는 물질을 웨이퍼의 표면에 도포 한 뒤 빛에 노출시켜 빛이 닿은 부분을 경화시킵니다. 이렇게 경화된 곳은 다음에 있을 식각 공정에서 제거되어 일정한 회로 패턴이 남게 됩니다.
식각
식각은 불순물을 제거하는 단계입니다. 화학적 방법을 사용하기도 하며 물리적 단계를 사용하기도 합니다. 화학적 방법은 화학물질을 사용해 녹이는 것이고 물리적 방법은 고에너지 입자를 사용하여 불순물을 제거하는 방법입니다.
증착
증착은 코팅을 하는 과정이라고 이해하면 쉽습니다. 물질을 고온으로 가열 해 증발시켜 웨이퍼 표면에 도포하는 방법인 물리적 기상증착, 물질을 반응시켜 웨이퍼 표면에 증착시키는 화학적 기상증착 두 가지 방법을 사용합니다.
이온 주입
이 단계는 웨이퍼에 불순물을 주입하는 단계입니다. 불순물을 통해 웨이퍼의 전기적 특성을 변화시킬 수 있습니다. 고에너지를 보유한 이온을 주입하는 것이 바로 이온주입 단계입니다.
검사
이온주입까지의 단계를 마쳤다면 반도체 웨이퍼의 품질을 검사해야만 합니다. 검사는 물리적, 과학, 전기적 검사 등 다양한 방법을 통해 이루어지며 이러한 과정을 통해 웨이퍼의 품질이 균일한지, 전기적 특성을 잘 보유하고 있는지 등을 확인 할 수 있습니다.
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