반도체 기본 용어 및 공정 정리(웨이퍼, 트렌지스터, 노광, 식각 등)

이번에는 반도체 산업 관련 용어와 노광, 식각 공정에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

목 차

• 반도체 기본 용어 정리
• 반도체 노광 공정
• 식각 공정

 

반도체 기본 용어 정리

반도체 기본 용어

- 반도체(Semiconductor): 전기전도도가 도체와 부도체 사이인 물질로, 실리콘(Si)이 대표적입니다.
- 웨이퍼(Wafer): 반도체 칩을 만드는 데 사용되는 얇은 원판 모양의 실리콘 판입니다.
- 트랜지스터(Transistor): 전류의 흐름을 제어하는 반도체 소자로, 데이터 처리의 기본 단위입니다.
- 집적회로(IC): 트랜지스터와 다른 전자 부품들이 집적된 회로입니다.

반도체 제조 공정 용어

- 노광(Photolithography): 빛을 사용하여 웨이퍼에 회로 패턴을 형성하는 공정입니다.
- 식각(Etching): 웨이퍼에서 불필요한 부분을 제거하는 공정입니다.
- 이온주입(Ion Implantation): 웨이퍼에 원하는 전기적 특성을 부여하기 위해 이온을 주입하는 공정입니다.
- 증착(Deposition): 웨이퍼 표면에 다양한 물질을 코팅하는 공정입니다.

반도체 메모리 용어

- DRAM(Dynamic RAM): 데이터를 일시적으로 저장하는 휘발성 메모리입니다.
- SRAM(Static RAM): DRAM보다 빠르지만 비용이 더 드는 휘발성 메모리입니다.
- 플래시 메모리(Flash Memory): 전원이 꺼져도 데이터를 유지하는 비휘발성 메모리입니다.

최신 반도체 기술 용어

- FinFET: 3D 구조를 가진 트랜지스터로, 더 작은 크기에서 높은 성능을 제공합니다.
- EUV(Extreme Ultraviolet Lithography): 극자외선을 사용하여 더욱 미세한 회로 패턴을 형성하는 고급 노광 기술입니다.
- GAA(Gate-All-Around): 게이트가 채널을 모두 둘러싸는 구조로, 더욱 효율적인 전류 제어가 가능합니다.

반도체 노광 공정

ASML의 노광 장비

 

반도체 제조 공정에서 '노광'은 웨이퍼 위에 미세한 회로 패턴을 형성하는 중요한 단계입니다. 이 과정은 다음과 같은 순서로 진행됩니다:

1. 전처리: 웨이퍼를 청소하고 준비하는 단계입니다.
2. PR도포: 감광액(포토레지스트)을 웨이퍼 표면에 도포합니다.
3. Soft Bake: 도포된 감광액을 가열하여 웨이퍼 표면에 고정시킵니다.
4. Align Masks: 웨이퍼에 패턴이 그려진 마스크를 정렬합니다.
5. Expose: 노광기에서 빛을 웨이퍼에 노출시켜, 빛에 반응하는 감광액 부분의 화학적 성질을 변화시킵니다.
6. Post Exposure Bake: 노광 후 추가적인 가열 과정을 거쳐 감광액의 반응을 완료합니다.
7. Develop: 노광된 감광액을 현상액으로 처리하여 원하지 않는 부분을 제거합니다.
8. Hard Bake: 현상된 웨이퍼를 다시 가열하여 패턴을 안정화시킵니다.
9. Etching: 식각 공정을 통해 웨이퍼에서 불필요한 부분을 제거합니다.
10. Remove PR: 남아있는 감광액을 제거합니다.
11. Inspection: 최종적으로 웨이퍼를 검사하여 패턴이 정확하게 형성되었는지 확인합니다.

 

반도체 식각 공정

식각 공정 흐름도

 

식각 공정은 에칭 공정이라고도 하며, 반도체 제조 과정에서 매우 중요한 단계로, 웨이퍼에 증착된 특정 물질을 화학 반응이나 물리적 작용을 통해 제거하여 반도체의 구조를 형성하는 과정입니다. 이 공정은 노광 공정으로 형성된 패턴을 실제 웨이퍼에 구현하는 역할을 합니다.

 

식각 공정에는 주로 두 가지 유형이 있습니다:

1. 습식 식각(Wet Etching): 화학 용액을 사용하여 웨이퍼의 노출된 부분을 제거합니다. 이 방법은 등방성(Isotropic) 식각으로 알려져 있으며, 모든 방향으로 동일하게 재료를 제거합니다.
2. 건식 식각(Dry Etching): 플라즈마나 가스를 사용하여 웨이퍼의 노출된 부분을 제거합니다. 이 방법은 비등방성(Anisotropic) 식각으로 알려져 있으며, 주로 수직 방향으로만 재료를 제거하여 더 정밀한 패턴을 형성할 수 있습니다.

식각 공정은 반도체의 미세 패턴을 형성하는 데 필수적이며, 반도체의 성능과 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

 

읽어주셔서 감사합니다.

 

(관련 글)

 

2024.02.16 - [경제와 산업] - 2023 반도체 기업 매출 순위(테크인사이츠)

2023 반도체 기업 매출 순위(테크인사이츠)

 

2024.02.19 - [경제와 산업] - TSMC의 주가와 현황, 2024년 전망

TSMC의 주가와 현황, 2024년 전망