1. CMP 공정의 개요 - CMP 공정이란 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정이란 요철이나 굴곡이 발생한 웨이퍼의 박막(Flim) 표면을 화학/기계적 요소를 통해 연마(Polishing)해 평탄화(Planarization)하는 공정을 말함 IC칩에서 증가하는 수의 트랜지스터를 연결하기 위해서는 2개 이상의 금속 층이 필요한데, 금속 사이의 유전체 층을 평탄화 해야함*유전체(dielectric material)는 전기장 안에서 극성을 지니게 되는 절연체임 표면이 고르지 못하면 고해상도 포토리소그래피를 구현하기 어려움*Sidewall 스텝 커버리지(측벽 단차 피복)이 좋지 않기 때문에 금속 배선 층 형성에 문제 발생*측벽의 얇은 금속 라인은 높은 전류 밀도를 가지며 일렉트로마..

1. CVD 공정의 개요 - CVD 방식의 종류 열에너지 이용 방식 : 대기압 CVD (APCVD)와 저기압 CVD (LPCVD)플라즈마 에너지 이용 방식 : 플라즈마 CVD (PECVD)와 고밀도 플라즈마 CVD (HDPCVD)원자를 표면에 흡착시키는 방식 : 원차층 CVD (ALCVD) 이러한 다양한 CVD의 종류는 품질, 속도, 성장 환경 등에 따라 가장 알맞은 방식이 선택됨APCVD 저품질의 빠른 증착LPCVD 고품질 높은 온도PECVD 고온에서의 Thermal budget을 피하기 위해 낮은 온도*Thermal budget이 높다는 것은 고온에서 오랜 시간 공정한다는 것으로 원치않은 diffusion이 일어날 수 있고 비용도 높아짐 - CVD 공정을 통한 유전체 박막의 역할 CVD 공정을 통한 ..

1. 식각 공정의 개요 화학 약품의 부식 작용을 이용하여 웨이퍼상의 특정 물질을 제거하는 공정주로 포토리소그래피 공정과 함께 사용되는 형태로 1950년대부터 반도체 공정에 사용됨패턴된 포토레지스트를 식각 마스크로 주로 활용하며 식각 후에는 포토레지스트 Strip 과정이 필요함*박리공정(Strip)은 식각공정 후 남은 감광액(Photo Resist)를 제거하는 작업, 식각과 동일하게 건식박리 습식박리로 나뉨   1980년대 이전에는 화학 용액을 활용한 습식 식각(Wet Etch) 공정이 주로 이용됨이는 Feature Size가 3um 이상일때 주로 사용됨*Feature Size는 회로의 선폭을 의미하며 half pitch라고도 표현됨등방성(Isotropic)의 식각 Profile로 인한 CD(Critica..

1. 이온주입 공정의 개요 - 이온주입 공정 개요 실리콘 웨이퍼를 도핑(Doping)하여 반도체로 재탄생시키는 과정임* 도핑이란 반도체 소재에 불순물 원소(도펀트, Dopant)를 의도적으로 주입하는 과정임1970년 이전에는 확산 공정을 통해 반도체 도핑을 주로했지만, 1980년대 이후에는 이온 주입 공정으로 대부분 대체됨주로 포토리소그래피 공정 이후에 진행되며, 이온주입공정 이후엔 열처리 공정에 포함되는 어닐링 공정이 필요함 진성 반도체(= 순수 반도체) 상태에서는 높은 저항률을 갖고 잇어 전류가 흐르지 않음, 도펀트를 첨가함으로써 자유 전자(Electron) 혹은 정공(Hole)의 농도를 높여 전도성을 향상시켜 전기적 특성을 갖게함 전자가 Majority Carrier인 N-type 반도체를 만들기 ..

1. 열처리 공정의 개념 - 열처리 공정(Thermal Process) 반도체 IC Chip 제조 과정 중 웨이퍼가 처음 겪게 되는 공정으로 웨이퍼 표면 보호를 목적으로 실리콘 웨이퍼 상에 실리콘 산화막을 형성함이온주입, 금속공정, 유전체 박막 증착 공정 이후에도 자주 쓰이는 공정으로 주로 고온의 퍼니스(Furnace)에서 진행됨* Furnace는 일종의 화덕같은 장치로 반도체 열처리 과정에서 주로 사용되며 loading system, process tubes, gas delivery system, control system, exhaust system 등으로 이뤄짐 고온의 퍼니스는 균일도, 정확한 온도제어, 미립자 오염 저감, 빠른 생산성, 높은 재현성, 저비용들을 필요로함이러한 공정은 대체로 700~..

1. 포토리소그래피 공정 - 포토리소그래피(Photolithography) 사진의 Photo와 판화의 Lithography를 합쳐 만들어진 단어빛을 사용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 위에 정밀하게 패턴화된 박막을 생성하는 미세 제조 기술감광액(Photo Resist)의 빛이 닿는 부분만 화학반응을 하여현상을 통해 원하는 패턴만 얻음* Photo resist, PR은 빛에 반응해 특성이 변하는 화학물질임간단한 IC Chip은 5개 정도의 포토마스크면 충분하지만, 복잡한 IC Chip은 30개 이상의 포토마스크를 이용함높은 해상도(Hight Resolution), 높은 민감도(High Sensitivity), 높은 정렬도(Precise Alignment), 낮은 결함 밀도(Low Defect Density..

1. 반도체 IC Chip 제조 과정 - 반도체 IC(integrated Circuit) Chip 제조 과정 실리콘 잉곳 > 실리콘 웨이퍼 > 반도체 공정 및 소자 제작 > Chip(Die) > 패키징  IC 회로의 레이아웃 설계실리콘 잉곳에서부터 웨이퍼를 제작함, 300mm 웨이퍼 기준 포토 마스크를 사용하여 회로의 레이아웃을 실리콘 웨이퍼 위에 전사하여 제작, 이때 포토리소그래피 기술 사용* 포토리소그래피 : 빛을 사용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 위에 정밀하게 패턴화된 박막을 생성하는 미세 제조 기술 이때 고순도의 다양한 화학 물질들이 필요함 가스 형태 : 산소, 질소, 수소 등액체 형태 : 증류수, 황산, 질산, 불화수소 등고체 형태 : 인, 붕소, 알루미늄, 구리 등 웨이퍼 위에 다양한 반도체..

1. 고체 재료의 구조 - 고체 재료의 구조 고체 재료는 크게 결정질, 비결정질 두 가지 종류로 나누고 결정질은 또다시 단결정과 다결정으로 나눌 수 있음결정질이란 원자 간에 반복적인 혹은 주기적 배열이 존재하는 재료이며, 단결정은 결정 전체가 일정한 배열, 다결정은 배향이 서로 다른 조그만 단결정들의 집합을 이야기함  2. 실리콘 소재의 특징 - 실리콘 반도체 소자의 재료로서 특징(열 공정을 통하여 실리콘 산화막을 쉽게 생성) 겸비적절한 밴드갭(~1.1eV)으로 고온 동작 안정성 및 조절 가능한 도핑 범위의 특징을 가짐 단결정, 다결정, 비정질 실리콘은 각각 쓰임새가 모두 다름 단결정 : 원자끼리 공유결합을 이뤄 매우 안정적이며, 초크랄스키 기법을 활용하여 얻어짐, 용광로에 녹아있는 Si를 끌어올려 잉곳..