반도체 8대 공정 간단하게 알아보기

반도체 제작 공정이란

반도체 공정에는 크게 8개 공정으로 나뉜다. 반도체가 공부할게 많긴 하지만 적어도 공정 부분만 잘 공부해두면 여기서 파생되는 기술의 변화를 파악하는데 어려움이 대폭 줄어들 것이라 생각한다. 

웨이퍼 제조 공정 (Wafer Fabrication)

• 개요: 반도체 소자 제조의 기반이 되는 실리콘 웨이퍼를 생산하는 공정
• 특징: 단결정 실리콘 잉곳 제조, 잉곳 슬라이싱, 웨이퍼 연마 및 세정 등의 단계로 구성
• 목적: 표면이 평탄하고 결정 결함이 최소화된 고품질 실리콘 웨이퍼 생산

산화 공정 (Oxidation)

• 개요: 실리콘 웨이퍼 표면에 열산화 방식으로 실리콘 산화막을 성장시키는 공정
• 특징: 건식 산화, 습식 산화 등의 방법으로 산화막 두께와 특성을 조절
• 목적: 절연막 형성, 확산 마스크, 식각 마스크 등으로 활용

포토리소그래피 공정 (Photolithography)

• 개요: 감광막 도포, 노광, 현상 등의 단계를 통해 회로 패턴을 웨이퍼에 전사하는 공정
• 특징: 고해상도 광학 마스크와 정밀한 정렬 기술 필요
• 목적: 미세 회로 패턴 형성의 기반이 되는 공정

식각 공정 (Etching)

• 개요: 포토리소그래피로 형성된 패턴을 따라 필요한 부분의 막을 선택적으로 제거하는 공정
• 특징: 습식 식각, 건식 식각 등 다양한 방법을 사용
• 목적: 미세 회로 패턴 형성, 층간 절연막 개구, 금속 배선 형성 등에 활용

증착 및 이온주입 공정 (Deposition & Ion Implantation)

• 개요: 화학기상증착(CVD), 물리기상증착(PVD) 등으로 박막을 형성하고, 이온주입으로 불순물을 주입하는 공정
• 특징: 다양한 박막 재료와 주입 이온 종류를 선택할 수 있음
• 목적: 절연막, 도전막, 반도체 특성 조절 등에 활용

금속배선 공정 (Metallization)

• 개요: 회로 배선을 위한 금속(알루미늄, 구리 등) 배선을 형성하는 공정
• 특징: 증착, 식각, 화학적 기계적 연마(CMP) 등의 단계로 구성
• 목적: 소자 간 전기적 연결을 위한 다층 금속 배선 제작

EDS 공정 (Electrical Die Sorting)

• 개요: 완성된 반도체 칩의 전기적 특성을 테스트하고 양품을 선별하는 공정
• 특징: 자동화된 프로브 카드를 이용한 고속 테스트
• 목적: 불량 칩을 걸러내고 양품만 후속 패키징 공정으로 보내기 위함

패키징 공정 (Packaging)

• 개요: 테스트를 통과한 반도체 칩을 보호하고 외부 회로와 연결하는 공정
• 특징: 다양한 패키지 타입(DIP, QFP, BGA 등) 선택 가능
• 목적: 반도체 칩의 기계적, 전기적 보호와 실장을 위한 최종 공정