1-28. 반도체, 전공정

설계와 공정 개발이 완료가 되면 반도체 제조로 들어섭니다.  반도체 핵심 공정은 순서대로 웨이퍼 제조 공정, 산화 공정, 포토 공정(photolithography), 식각 공정, 증착 공정, 도핑(확산, 이온 주입) 공정, 금속 배선 공정, 웨이퍼 자동 선별(Electrical Die Sorting, EDS) 공정, 그리고 패키징 공정입니다.  여기에서 산화 공정부터 웨이퍼 자동 선별 공정까지를 전공정(frond-end process)이라 합니다.  즉, 웨이퍼 위에서 먼저 행하여지는 공정이죠. 

 

반도체 제조 공정

 

물론, 공정은 한쪽 방향으로만 진행되는 일방향 공정이 아니라, 설계하고, 마스크를 만들고, 공정을 진행하고, 그리고 공정 후 테스트를 통하여 성능 미흡이나 불량 시 다시 처음으로 돌아가기도 하고, 혹은 공정 과정에서 증착, 포토 공정 후 식각, 패터닝, 도핑 과정을 거쳐 증착 과정으로 돌아가기도 하는 폐루프로도 진행이 됩니다. 

 

반도체 제조 공정, 전공정

 

전공정에서 실리콘 웨이퍼 자체도 소모되는 막의 성장 공정인 단결정 실리콘층의 에피택시 공정과 열산화 공정을 묶어서 확산(diffusion), 즉 반응 원자들이 실리콘 기판의 내부로 확산하여 들어가는 공정으로 칭하기도 합니다.  그리고 포토 공정(photolithography)과 포토 공정 후 막의 식각 공정을 더하여서 사진 식각 공정이라고도 하죠.  증착 공정에 금속 배선 공정을 포함시키기도 합니다.  이러한 공정들을 통하여 웨이퍼 위에는 다이오드, MOSFET, CMOS 소자들과 이들의 집적회로가 제작됩니다.

 

다이오드 제조

 

MOSFET 제조

 

CMOS 제조

 

CMOS 제조

 

CMOS 제조

 

 

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