반도체란?반도체 8대 공정이란?(기초)

반도체 칩

 

반도체란?

반도체는 전기적 전하를 효과적으로 제어할 수 있는 물질로, 전기 전자의 흐름을 제어하여 전자 기기에서 다양한 기능을 수행하는 데 사용됩니다.

반도체 소자는 일반적으로 실리콘 웨이퍼라고 불리는 평판 모양의 기판 위에 제작되며, 미세한 회로와 소자를 형성하는데 필요한 다양한 공정을 거칩니다.

반도체는 전기가 통하지만 완전한 전도체(예: 금속)보다는 부분적으로 전기를 통하는 특성을 가지고 있습니다. 그 중요한 특징 중 하나는 반도체 소자의 전기적 특성을 조절할 수 있는 능력입니다.

반도체 소자는 반도체 공정을 통해 만들어지며,

이러한 공정은 크게

웨이퍼 제조, 화학적 증착, 무늬 형성, 에칭, 이온 주입, 금속 증착, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 그리고 테스트 및 패키징 단계로 나뉩니다.

 

반도체 8대 공정

 

반도체 제조 공정은 일반적으로 여러 단계로 나눌 수 있으며, 이러한 단계들을 종종 "반도체 8대 공정"이라고 부릅니다. 이것은 미세한 회로 및 소자를 만들기 위한 공정의 주요 단계를 나타냅니다.

1. 웨이퍼 제조 (Wafer Manufacturing)

목적: 반도체 제조의 핵심 소재인 실리콘 웨이퍼를 제작합니다.

과정: 단일 결정 실리콘을 사용하여 웨이퍼를 제작하고, 이것이 회로 및 소자의 기본 기판이 됩니다.

 

웨이퍼 제조과정 자세히 보기

2. 화학적 증착 (Deposition)

목적: 기판 위에 얇은 층을 증착하여 다양한 층을 형성합니다.

과정: 화학적 기체나 금속 등을 사용하여 웨이퍼에 층을 형성합니다.

3. 무늬 형성 (Photolithography)

목적: 회로의 미세한 패턴을 만듭니다.

과정: 미세한 레지스트를 코팅한 후, 노광 기술을 사용하여 레이아웃 이미지를 만듭니다.

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4. 에칭 (Etching)

목적: 코팅된 레지스트를 사용하여 불필요한 물질을 제거하여 미세한 회로를 형성합니다.

과정: 노출된 부분의 레지스트를 사용하여 에칭 프로세스를 통해 불필요한 물질을 제거합니다.

5. 이온 주입 (Ion Implantation)

목적: 미세한 도트를 도입하여 반도체 소자의 전기적 특성을 수정합니다.

과정: 이온을 사용하여 반도체 소자에 특정 부분에 도트를 도입합니다.

6. 금속 증착 (Metal Deposition)

목적: 금속 층을 증착하여 전기적 연결을 형성합니다.

과정: 금속을 기판 위에 증착하여 회로의 전기적 연결을 만듭니다.

 

7. 단자 및 절연 층 형성 (Chemical Mechanical Polishing - CMP)

목적: 표면을 평탄하게 하고 절연 층을 형성합니다.

과정: 회로의 표면을 화학적 및 기계적으로 다듬고, 절연 층을 형성합니다.

8. 테스트 및 패키징 (Testing and Packaging)

목적: 반도체가 정상적으로 작동하는지 테스트하고, 외부 환경으로부터 보호하는 패키지를 제공합니다.

과정: 생산된 반도체를 테스트하고, 패키징하여 최종 제품을 완성합니다.