반도체 8대공정 학습을 위한 가장 완벽한 강의

반도체를 만드는 과정은 크게 8단계로 구분됩니다.

Wafer가 반도체 소자가 되기까지 겪게 되는 공정을 반도체장비공학과 교수님의 강의를 통해 학습해보세요.

반도체와 관련된 업무에 계신 분들은 물론 학생과 비전공자도 쉽게 이해할 수 있습니다.

 

 

 ※위 웨비나는 반디통 구독자를 대상으로 진행됩니다. 아래 '제출하기'를 통해 자동 구독됩니다.

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[반도체 8대 공정 웨비나] 1강 반도체 공정 개요

대한민국 기술의 결정체인 반도체!

 

반도체 8대 공정은 반도체가 완성되기까지 거치는 여러 공정을 크게 8개 공정으로 구분한 것입니다. 미국 마르퀴즈 후즈후 3대 인명 사전에 등재된 극동대학교 반도체 장비공학과 최재성 교수님의 반도체 공정 기술에 대한 노하우를 9부작으로 제작하였으며, 온라인으로 감상하실 수 있습니다. 반도체 공정에 대한 이해와 각 공정별로 기술적으로 심도있는 강좌로 구성되어 있으니 많은 시청 바랍니다. 

 

웨비나 기간 동안에만 시청할 수 있으므로 기회를 놓치지 마시길 바랍니다. 

 

[일시] : 2021년 10월 01일 금요일

[장소] : 온라인 웨비나 신청 (신청자에게 접속 링크 전달)

[주제] : 반도체 공정 기술 Overview

• • • 반도체의 분류
    • 반도체 기술 발전 Trend
    • DRAM 구조 및 기술 Trend
    • NAND Flash 구조 및 3D NAND Scale Down
    • 반도체 제조 공정 개요

 

 

반도체 8대 공정 웨비나의 주요 일정을 아래와 같습니다. 

관심 있는 공정에 대해서는 사전에 미리 신청 바랍니다. 

 

[이후 일정]

1. 반도체 공정 개요(10월 1일 목요일)

2. Photolithography 공정기술 (10월 7일 목요일) : 신청하러 가기 

3. Etch 공정기술 (10월 14일 목요일)

4. Diffusion 공정기술 (10월 21일 목요일)

5. Ion Implantation 공정기술 (10월 28일 목요일)

6. Thin film (CVD & PVD) 공정기술 (11월 Open 예정)

7 Cleaning 공정기술 (11월 Open 예정)

8. CMP 공정기술 (11월 Open 예정)

9. 후공정 (Packaging) 공정기술 (11월 Open 예정)

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반도체, 디스플레이, 통신 분야 및 CAE 관련 용어를 알기 쉽게 설명한 자료입니다.

• CAE
• 반도체 / 디스플레이
• 통신

• 폰 미제스 응력 - von Mises stress

  등가응력(effective or equivalent stress)이라고도 부르며 영국의 과학자 폰 미제스(von...

  항복조건 주응력

• 마찰계수 - friction coefficient

  두 물체가 서로 접촉하게 되면 접촉하고 있는 면에 수직으로 침투하려는 거동에 저항하는 수직성분의 힘과 평행한...

  마찰력 마찰계수

• 감쇠비 - damping ratio

  물체의 운동을 저지시키려는 단위 속도당의 힘으로 정의되는 감쇠의 크기, 즉 감쇠계수(damping...

  감쇠계수 감쇠비

• 탄성계수 - elastic modulus

  고무줄에 힘을 가하여 잡아 당기면 길이 방향으로 늘어났다가 힘을 제거하면 초기 상태로 되돌아 간다. 하지만 진흙...

  탄성 소성

• 프란틀 수 - Prandtl number

  프란틀 수는 운동량과 열 경계층(boundary layer) 사이의 관계를 나타내는 파라미터이며 아래의 방정식으로...

  CFD 동점성

• 공칭 응력 - nominal stress

  임의 단면을 가진 가느다란 물체에 힘을 가하여 잡아당기면 물체는 힘을 받는 방향으로 늘어난다. 그리고 프와송 효과...

  비선형해석 응력

• 최대 전단응력(트레스카) 이론 - maximum...

  전단응력(shear stress)이란 물체 표면에 평행하게 작용하는 단위면적 당의 힘을 의미한다. 정사각형 물체의...

  항복응력

• 유동박리 - flow separation

  유동박리는 경계층의 운동에너지가 물체에 발생하는 역압력 구배(adverse pressure gradient)를...

  CFD 유동박리

• 서셉터 - susceptor

  Si와 GaAs 등의 반도체 웨이퍼를 탑재하고, 고주파(高周波)유도, 히터 등으로 가열된 웨이퍼를 지지하는 기구의 총칭. 실제로 이용되고 있는 재질은 실리콘카바이트(SiC)로 코팅한 카본(C).
  기본․공통 웨이퍼처리공정

• 에치백 - etch back

  웨이퍼 위에 형성된 굴곡을 매립하는 것처럼 막을 씌워, 이것을 전면식각하여, 웨이퍼 표면을 평탄화하는 방법. 층간절연막의 평탄화와 콘택트의 매립 등에 이용된다.
  건식식각장치 웨이퍼처리공정

• RCA세정 - RCA cleaning

  1970년에 미국 RCA사가 개발한 다음과 같은 공정 및 조성으로 이루어진 Si 웨이퍼 세정법. (1) 암모니아 : 과산화수소 : 물의 용적배합비=1 : 1～2 : 5～7의 세정액(SC-1액 또는 Ammonia-Hydrogen Peroxide Mixture, 줄여서 APM액)으로, 75～85。C, 10～20분의 침적처리. 유기성 오염, 및 부착입자를 제거할 수 있다. (2) 불소산수용액(1 : 99의 희석액, Diluted Hydrofluoric acid 줄여서 DHF액)으로, 실온(室溫)에서 십 몇 초간의 침적처리. 실리콘산화피막을 제거할 수 있다. (3) 염산 : 과산화수소 : 물의 용적배합비=1 : 1～2 : 5～7의 세정액(SC-2액 또는 Hydrochloric acid-Hydrogen Peroxide Mixture, 줄여서 HPM액)으로, 75～85。C, 10～20분의 침적처리. 표면금속 불순물을 제거할 수 있다.
  웨이퍼처리공정 습식세정장치

• 위상차(位相差) - phase shift

  굴절률이 다른 두 개의 물질을 빛이 통과할 때의 빛의 속도 차이에 의해 발생하는 위상의 차이. 위상 시프트 마스크의 경우, 공기와의 위상차φ는 φ=2π(n-1)/λ [λ:빛의 파장, n:시프터의 굴절률, d:막의 두께] 로 표시된다.
  기본․공통 마스크제조공정

• SOG 도포 - spin on glass coating

  층간 절연막과 평탄화를 위해 사용되는 SOG(Spin-on-Glass)막을 도포하는 것. SiOx를 알콜에 용해시킨 약액(藥液)을 사용하며, 소스라 부른다. 도포 후에, 용제가 휘발시키기 위한 베이킹(baking)과 도포된 물질이 굳게 하기 위한 베이킹(cure라고 부른다. 400。～700。C)을 실시한다. 약액의 점도가 높으므로, 노즐린스(nozzle rinse), 컵린스(cup rinse)가 필요하다.
  웨이퍼처리공정 박막형성장치

• SAC식각 - self - aligned contact etching

  산화막과 마주보며 높은 선택비가 가능한 스토퍼(stopper)절연막을 이용하여, 배선층과 마주보며 자기정합적으로 콘택홀(contact hole)을 만드는 기술. 정렬부정합과 레지스트의 가공부정합이 있어도, 콘택홀 면적이 안정하게 확보될 수 있다.
  건식식각장치 웨이퍼처리공정

• 캐리어가스 - carrier gas

  반도체제조에 사용되는 특수재료가스의 농도를 조절하는데 이용되는 가스, 특수재료가스가 기체의 경우 희석용으로써, 액체 또는 고체의 경우 기화․혼합용으로 사용된다. H2, N2, Ar, He등이 있다.
  설비․환경공정 물

• 열이력 (熱履歷) - thermal budget

  공정 중에 웨이퍼가 받는 총열량. 받는 열의 온도와 열을 받은 시간과 관계가 있다.
  기본․공통 웨이퍼처리공정

• 규격 - spec(specification)

  제품을 구성하고 있는 부품 및 그 제품의 특성을 일정한 형식을 갖추어 일목요연하게 나타낸 제원을 스펙(규격,사양)이라고 한다. 우리는 구입한 컴퓨터의 제원을 스펙을 통하여 파악하게 되는데, CPU의 종류와 처리속도, 주기억장치의 용량 및 보조기억장치의 종류, 사용 그래픽의 종류, 사용 한글의 종류, 파워서플라이의 규격, 사용할 수 있는 정격 전압, 제품의 크기 등이 명시되어 있다. 따라서 제품에 대한 스펙을 살펴 봄으로써 그 제품의 특성, 품질 및 용도 등을 일괄적으로 파악할 수 있다. 또한 프로그램 상에서 처리해야 하는 자료가 있을 때, 처리할 자료의 구조에 관하여 선언하는 부분 역시 스펙이라고 한다. 이는 해당 자료를 어떻게 처리할 것인가를 파악시켜주기 때문이다.
  spec 규격

• 매뉴얼: 수동, 취급설명서 - manual

  매뉴얼'이란 수동을 의미하며, 자동이라는 의미의 '오토(auto)'와 상대적 개념을 가지고 있다. 그리고 매뉴얼은 취급 설명서의 영어 표기이기도 하다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 카메라를 살펴보면 A와 M을 선택하는 스위치가 있는데 A는 auto(자동)를, M은 manual(수동)을 나타낸다. 이때 A를 선택하면 카메라의 모든 조절 장치가 자동으로 맞추어지지만, M을 선택하면 좋은 사진을 찍기 위해서 사용자가 카메라의 조리개, 촛점, 거리 등을 일일히 맞추어야만 한다. 또한 취급하기 복잡한 가전기기나 컴퓨터 또는 소프트웨어를 구입했을 때, 포장을 풀게 되면 취급설명서가 들어 있다. 취급설명서는 기기 또는 소프트웨어를 구입한 사용자가 스스로 조작하는 방법, 즉 사용자의 손을 이용하여(수동으로) 기기나 소프트웨어를 다루는 방법이 적혀 있다. 취급설명서를 흔히 매뉴얼이라고 부르는데, 이것은 매뉴얼(수동)로 손수 조작하는 방법에 대하여 설명되어 있기 때문에 유래된 것으로 알려졌다.
  취급설명서 매뉴얼: 수동

• CAE/CAD/CAM

  CAE(Computer Aided Engineering)란 컴퓨터를 이용하는 기술분야의 전반적인 것들을 총칭하는 말이다. 대규모 집적회로의 개발 등으로 전자계산기의 역할에 불과했던 초기의 컴퓨터가 그 기능이 고도화 되고 이에 따라 가격도 저렴화 되고 있다. 또한 5~6년전만 해도 대형, 중형의 컴퓨터에서나 처리할 수 있던 일들을 점차 소형 컴퓨터를 이용하여 처리하는 경향이 늘고 있다. 이에 힘입어 생산공장에서는 설계작업의 간편화, 시간의 단축, 제조공장의 효율화를 목적으로 컴퓨터 보조 설계(CAD:Computer Aided Design)와 컴퓨터 보조 생산(CAM:Computer Aided Manufacturing)의 연구가 활발히 진행되고 있다. 캐드(CAD)란 컴퓨터의 빠른 계산, 자료를 정확하고 폭 넓게 저장해 주는 능력을 이용하여 미리 저장해 둔 표준 도면을 이용, 이 중 필요한 부분만 손질하여 설계도면을 작성할 수 있게 해주는, 컴퓨터를 이용한 디자인(설계)을 말한다. 즉, 캐드는 건축, 토목, 항공기, 자동차 등의 다양한 분야에서 그려내고자 하는 것과 관련된 자료를 입력, 이를 보다 정확하게 보관 유지함으로써 실제 생산품과 거의 유사한 설계를 할 수 있도 록 최적의 설계, 수정, 분석 과정 등을 제공해 준다. 그리고 캠(CAM)이란 캐드에서 얻어지는 설계 정보와 생산에 관한 정보를 컴퓨터와 결합시켜 생산 과정을 조정, 통제하는 것이다. 또한 CAD와 CAM을 포함하여 컴퓨터를 이용한 자동설계 생산 시스템이라는 의미로 CAD/CAM 시스템이라고 부르는 경우도 있다. 이상과 같이 설계과정에서 발생한 정보를 모아서 캐드, 캠 등을 종합적으로 관리하는 생산체계를 일컬어 CAE(Computer Aided Engineering:컴퓨터 이용 공학)라고 한다.

• 산술 - 논리연산장치 - ALU(Arithmetic and Logic Unit)

  컴퓨터는 어떤 입력자료에 의해 요구되는 바를 처리, 출력하는 하나의 시스템이다. 컴퓨터가 수행하는 기본적인 기능은 크게 5가지 정도로 나누어지는 데 입력, 연산, 기억, 제어, 출력이 그것이다. 이 중에서 연산기능의 역할을 하는 부분을 중앙처리장치라고 하며 이것은 컴퓨터시스템에 있어서 가장 중요한 부분 중 하나이다. 이 중앙처리장치라는 것은 또 크게 3가지로 구성되어 있다. 산술-논리 연산장치(ALU), 제어장치, 주기억장치가 여기에 해당된다. 이 중에서서도 산술-논리 연산장치(ALU)는 컴퓨터로 하여금 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등과 같은 산술 연산을 수행하도록 하며, 또한 어떤 두 수를 비교하여 어느 것이 더 큰가, 아니면 같은가, 혹은 더 작은가 등을 결정하는 기능을 수행한다.

• 오버레이 - overlay

  컴퓨터의 주기억장치(램) 보다 용량이 큰 프로그램은 주기억장치에 입력될 수 없다. 이것은 곧 프로그램의 수행이 불가능함을 의미한다. 그러나 '오버레이'기법을 이용하면 프로그램의 수행이 가능해진다. 오버레이 기법은 용량이 큰 프로그램을 분할 가능한 몇 개의 부분으로 나눈 뒤, 각 부분의 실행이 필요할 때마다 필요한 부분만 주기억장치로 입력시켜 실행할 수 있게 하는 것이다. 이 때 분할된 각각의 부분을 '세그먼트' 또는 '모듈'이라고 하며 주 프로그램은 항상 주기억장치에 머물면서 필요한 세그먼트(모듈)를 오버레이 버퍼라는 일종의 기억장치에서 불러낸다. 특히 PC와 같이 주기억장치의 용량이 작은 컴퓨터들은 상대적으로 규모가 큰 프로그램의 수행이 불가능하다. 예를 들어 성적처리 프로그램의 용량이 사용하는 컴퓨터의 주기억 용량 보다 크면 입력이 불가능하다는 메시지와 함깨 실행을 할 수 없다. 이럴 때에 오버레이 기법을 사용하면 실행할 수 있다. 성적처리 프로그램은 학생들의 성적을 합산하는 부분, 성적순으로 학생의 순위를 정렬하는 부분, 이상과 같은 결과를 인쇄하는 부분 등으로 나누어져 있다. 이와 같은 성적처리 프로그램을 오버레이 기법을 통해 합산, 정렬, 인쇄의 세가지 세그먼트로 나누고 각 세그먼트를 차례대로 입력함으로써 수행할 수 있게 된다. 또한 주기억장치(램)에 특정의 프로그램을 상주시키고 그 프로그램을 필요에 따라 호출할 수 있는 램 상주 프로그램에서도 오버레이 기법이 사용된다. 램에 특정 프로그램이 상주되면 프로그램 용량 만큼의 주기억 용량을 사용할 수 없게 되므로 다른 프로그램의 사용에 큰 제약을 받게 된다. 따라서 오버레이 기법을 이용하여 램 상주에 필요한 주프로그램을 상주시키고 나머지 세그먼트를 필요에 따라 주기억장치로 호출함으로써 램 상주 프로그램을 수행할 수 있고 주 메모리의 용량이 줄어드는 것도 방지할 수 있다 오버레이는 유용한 기법으로 기억용량이 작은 컴퓨터에서 많은 도움을 주지만 프로그래머가 프로그램을 각 세그먼트(모듈)로 나누고 세그먼트 간의 데이터 교환을 실행시켜야 하므로 고도의 프로그램 작성 기술을 요구한다.

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