1. 웨이퍼 제조
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반도체 집적회로의 핵심 재료인 웨이퍼가 만들어지는 공정이다.
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모래를 고온으로 녹인 후 정제하여 정제된 실리콘을 추출한다.
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진공의 도가니에 실리콘을 넣고 단결정 실리콘인 시드를 돌려가며 꺼내면 잉곳이라고 불리는 실리콘 기둥이 만들어진다.
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다이아몬드 톱을 이용하여 잉곳을 원통 모양으로 다듬은 후, 얇은 슬라이스로 절단하고 연마한다.
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아래는 완성된 웨이퍼의 모습이다.
2. 산화 공정
- 이후 공정을 위해 웨이퍼 위에 산화막을 만들어주는 단계이다.
- 800~1200도의 고온에서 산소나 수증기를 표면과 반응시켜 만든다.
3. 포토 공정
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빛을 이용하여 회로 패턴이 담긴 마스크를 웨이퍼 위에 그리는 공정이다.
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감광액을 씌우고 빛을 통과 시켜 회로 패턴을 그린다.
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이후 웨이퍼에 현상액을 뿌려가며, 노광된 영역과 노광되지 않은 영역을 선택적으로 제거해 회로 패턴을 만든다.
감광층을 씌우고 마스크를 이용해 필요한 부분의 감광층만 남기는 과정
4. 에칭 공정
- 불필요한 회로를 벗겨 내는 과정이다.
- 식각 공정은 건식 식각, 습식 식각으로 나뉜다.
- 건식식각: 플라즈마 상태를 이용해 불필요한 부분을 선택적으로 없앰
- 습식 식각: 용액이과 접촉하게하여 감광액이 없는 부분만 깎아냄
5. 박막 공정
- 게이트, N형 반도체를 만들기 위해 층을 쌓고 이온을 주입하는 과정이다.
6. 배선 공정
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금속 배선 공정은 반도체의 회로패턴을 따라 금속선을 이어 주는 작업이다.
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소자들을 동작 시키면서 각각의 신호가 섞이지 않고 잘 전달되도록 선을 연결한다.
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금, 백금, 은, 알루미늄, 텅스텐 등의 재료를 사용한다.
7. 테스트 공정 (EDS 공정)
- 전기적 특성 검사를 통해 칩이 잘 제작되었는지 테스트하는 과정이다.
8. 패키징
- 외부 환경으로부터 안전하게 보호될 수 있도록 기판에 패키징하는 작업이다.
참고
