반도체 8대 공정 - 웨이퍼 제작 공정

웨이퍼(Wafer)

- 실리콘(Si), 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 성장시켜 만든 단결정 기둥을 적당한 두께로 얇게 썬 원판으로 대부분의 웨이퍼는 모래에서 추출한 규소, 즉 실리콘으로 제작

 

1. 잉곳 제작 (Ingot)

- 순도를 높이는 정제 과정이 필요, 실리콘 원료를 뜨거운 열로 녹여 고순도의 실리콘 용액을 제작 후 성장시켜 굳히는 과정

- 만들어진 실리콘 기둥을 잉곳(Ingot)

- 미세 공정일수록 잉곳은 초고순도의 잉곳을 사용

 

2. 잉곳 절판 (Water slicing)

- 원판형의 웨이퍼로 만들기 위해 다이아몬드 톱을 이용해 균일한 두께로 얇게 써는 작업

- 두께가 얇아야 제조원가가 줄고, 지름이 클수록 반도체 칩 수가 증가

 

3. 웨이퍼 표면 연마 (Lappling&Polishing)

- 절단된 웨이퍼를 가공을 거쳐 거울처럼 매끄럽게 제작 (표면에 흠결과 거칠시 회로의 정밀도에 영향)

- 연매액과 연마장비를 통해 표면을 연마

- 연마작업 후 베어 웨이퍼(bare wafer)

 

 

반도체 웨이퍼 명칭

① 웨이퍼(Wafer): 반도체 집적회로의 핵심 재료로 원형의 판

② 다이(Die): 둥근 웨이퍼 위에 작은 사각형 하나하나가 전자 회로가 집적되어 있는 IC칩

③ 스크라이브 라인(Scribe Line): 다이와 다이 사이의 일정한 간격, 간격을 두는 이유는 가공 후 다이들을 한 개씩 자르고 조립해 칩으로 제작하기 위해 자르기 위한 폭을 두기 위한 목적

④ 플랫존(Flat Zone): 웨이퍼의 구조를 구별하기 위해 만든 영역, 이 플랫존을 기준으로 웨이퍼의 수직, 수평을 판단

⑤ 노치(Notch): 최근에는 플랫존 대신 노치가 있는 웨이퍼도 있습니다. 노치 웨이퍼가 플랫존 웨이퍼보다 더 많은 다이를 만들 수 있어 효율이 높습니다.