반도체 8대 공정 초간단 정리 (전과정, 후과정)

안녕하세요. 오늘은 반도체 8대 공정 전공정과 후공정이 무엇인지 나누어서 전반적으로 설명하겠습니다.

매우 매우 쉽고 빠르게 하지만 빠짐없이 설명드리겠습니다.

추후 다른 글에서 각 과정을 심도 있게 다루겠습니다.

 

반도체를 제조하는 과정은 전과정과 후과정으로 나눌 수 있습니다.

 

전과정이 반도체 제조의 대부분 과정을 차지합니다. 따라서 미세화 및 성능 등에 영향을 크게 미치기 때문에 중요합니다. 전과정이 반도체 시장에서 큰 규모를 갖고 있습니다. 후공정은 다 만들어진 반도체를 다른 부품들과 연결할 수 있도록 전선을 빼고 껍데기를 씌우는 작업입니다. 또한 소자의 안정성을 검사합니다.

 

 

8대 공정 순서

1. 웨이퍼 제조
2. 산화 공정
3. 포토 공정
4. 식각 공정
5. 증착 & 이온주입 공정
6. 금속배선 공정
7. EDS 공정
8. 패키징 공정

위의 8대 공정을 전공정과 후공정으로 나누면 

전공정은 웨이퍼 제조부터 금속배선 공정까지이고 후공정은 EDS 공정부터 패키징 공정까지입니다.

 

<전공정>

1. 웨이퍼 제작

웨이퍼란 반도체 도화지입니다. 실리콘(Si), 갈륨 아세나이드(GaAs)등으로 잉곳 기둥을 만들어 얇게 썬 원판입니다.

잉곳 이라는 실리콘 기둥을 만들어 얇게 썰고 갈고닦아서 웨이퍼라는 반도체 도화지가 만들어집니다.

 

2. 산화 공정

웨이퍼 위에 실리콘 산화막을 올립니다.

산화 공정에는 건식과 습식이 있습니다.

건식은 속도가 느려 주로 얇은 막을 형성하지만 전기적 특성이 좋은 산화물을 만들 수 있습니다.

습식은 속도가 빠르고 두꺼운 막을 형성하지만 건식에 비해 밀도가 낮습니다.

 

 

3. 포토 공정

 원하는 회로를 새겨놓은 마스크라는 원판에 빛을 쏴 원하는 회로(패턴)를 웨이퍼에 그리는 과정입니다.

감광액(PR)을 산화막 위에 바르고 빛을 마스크를 통과시켜 노광(빛을 쏨) 시킵니다.

 

4. 식각 공정

포토공정에서 감광액을 사용하여 패턴(회로)을 그린 것을 바탕으로 산화막을 제거합니다.

건식과 습식이 있으며 정교한 식각이 가능한 건식을 오늘날 주로 사용합니다.

5. 증착 & 이온주입 공정

-증착 공정

증착은 웨이퍼 위에 얇은 층으로 (박막을) 쌓는 과정입니다.

즉 증착 공정은 박막 공정과 같은 것입니다. 3차원 구조를 만들기 위해서 웨이퍼 위에 전도체와 절연체를 쌓고 식각 합니다.

증착 종류에는 화학 증기 증착법 (CVD), 물리적 기상 증착법(PVD), 원자층 증착법(ALD)이 있습니다.

 

-이온주입 공정

불순물인 붕소, 인, 등을 웨이퍼에 주입하여 전도성이 생깁니다. 이때 전류가 통할 수 있게 되어 반도체의 성질을 갖습니다.

 

6. 금속배선 공정

전도성이 필요한 부분에 금속선을 연결하는 공정입니다.

대표적으로 알루미늄과 구리를 사용합니다.

이 과정에는 증착 및 식각과정이 있으므로 증착과정으로도 볼 수 있습니다. 여기까지가 전공정입니다.

 

<후공정>

7. EDS 공정

증착이 끝나자마자 하는 테스트를 EDS 테스트라고 합니다. 사실 테스트는 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다. EDS, 패키징, 품질 테스트입니다.

출처 삼성 반도체 이야기

8. 패키징 공정

반도체를 포장해서 실제로 사용할 수 있도록 가공하는 과정입니다. 이 과정에서 배선과 성형을 합니다.

이를 좀 더 세분화하면 백 그라인딩 공정, 쏘잉 공정, 다이 본딩 공정, 와이어 본딩 공정, 몰딩 공정으로 나눌 수 있습니다.

출처 삼성 반도체 이야기