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1:27 * 해당 장면의 설명은 [웨이퍼의 지름이 클수록 한번에 생산할 수 있는 반도체 칩수가 증가하기 때문에 갈수록 지름이 커지고 있는 추세입니다]로 정정합니다.
4:36 * 해당 장면은 실제 검사 장면이 아닌 이해를 돕기 위해 표현한 그래픽입니다.
4:45 * 해당 내용은 삼성전자와는 무관하며 예시로 표현된 수치입니다.
5:16 * 해당 장면의 ‘BAG 방식’은 ‘BGA 방식’으로 정정합니다.
지구에서 두 번째로 흔한 물질 규소가
최첨단 반도체가 되는 과정을 알고 싶다면?
삼성전자가 참 쉽게 반도체의 다양한 공정을 알려드립니다!😙
오늘도 ‘반잘알’에 한 걸음 더 가까이 다가갈 준비 하고 영상 재밌게 시청하세요!😃
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00:00 프롤로그
00:35 웨이퍼 제조
01:41 산화 공정
02:00 포토 공정
03:08 증착 및 이온주입
04:03 금속 배선 공정
04:26 EDS 공정
04:48 패키징 공정
05:30 에필로그
📕 반도체 백과사전 복습 시간
EP.1 반도체의 모든 것 https://youtu.be/AysV2zIzY94
EP.2 생활 속 반도체 https://youtu.be/sFrz_mh1P5Y
EP.3 반도체 용어사전 https://youtu.be/l0s_mjKdnYo
EP.4 반도체 용어사전2 https://youtu.be/M30HAGmHKi0
EP.5 반도체 생태계 https://youtu.be/VIkS0YV-AS0
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#삼성반도체 #반도체백과사전 #반도체공정
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반도체는 어떻게 만들어질까?(반도체 생산과정, 반도체 공정과정)
①웨이퍼제조 · ②산화공정 · ③포토공정 · ④식각공정 · ⑤증착&이온주입공정 · ⑥금속배선공정 · ⑦EDS공정(Electrical Die Sorting) · ⑧패키징공정.
Source: professor-bae-moneytree.tistory.com
Date Published: 5/3/2021
View: 3156
반도체 8대 공정 | 반도체 제조 공정
삼성 반도체 제조 공정을 한눈에 볼 수 있는 반도체 8대 공정에 대해 상세히 알아보십시오.
Source: semiconductor.samsung.com
Date Published: 6/3/2021
View: 1757
[반도체 백과사전] 반도체 8대 공정 한 눈에 보기!
어렴풋이 알고는 있지만 맥락을 다시 살피고 싶은 여러분들을 위해 반도체 제조공정을 한 눈에 볼 수 있는 콘텐츠를 준비했습니다.
Source: www.samsungsemiconstory.com
Date Published: 1/14/2022
View: 188
반도체 8대 공정 소개 – 네이버 블로그
반도체 8대 공정은 웨이퍼, 산화, 포토, 식각, 박막, 금속배선 ,EDS, 패키징 순서로 구성되어 있습니다. 지금부터 각 공정의 상세한 과정을 말씀 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 7/6/2022
View: 6980
반도체 8대 제조 공정 – 김도일 투자연구소
반도체 8대 제조 공정 · 1. 웨이퍼 제조. 1) 잉곳(Ingot) 만들기 · 2.산화공정 · 3.포토공정 · 4.식각공정(Etching) · 5.박막공정(증착공정)(+이온주입) · 6.
Source: kimdoil.tistory.com
Date Published: 10/30/2022
View: 178
#1 반도체공정장비개요 전기전자공학부 김도영 – KINX
반도체공정장비란 집적회로를 제작하는. 시스템. – 공구사용법. – 계측기사용법. – 기구의 분해 및 조립. – 유지보수 : 에러조치 및 정비기술.
Source: kocw.xcache.kinxcdn.com
Date Published: 5/7/2021
View: 2511
반도체 생산공정의 기준을 정하는 사람들_ ‘M&T기술혁신 담당’
뉴스룸은 이 반도체 생산분야 ‘마에스트로’들을 만나, 그들이 맡고 있는 직무에 대해 상세히 들어봤다. M&T기술혁신 담당 그룹의 궁극적인 목표는 ‘반도체 제조기술의 …
Source: news.skhynix.co.kr
Date Published: 3/12/2021
View: 9755
주제와 관련된 이미지 반도체 생산 공정
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주제에 대한 기사 평가 반도체 생산 공정
- Author: 삼성전자 반도체 [Samsung Semiconductor]
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- Date Published: 2021. 11. 29.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=M2b2kpJRHmM
반도체 8대 공정, 10분만에 이해하기
안녕하세요, 경제유캐스트 윰기자입니다.
오늘은 반도체 8대 공정에 대해서 준비했습니다.
반도체 관련 직종에 근무하시지 않는다면 일상생활에서는 반도체 공정을 다룰 일이 거의 없습니다. 사실 반도체 공정을 몰라서 삶을 살아가는데 아무런 지장이 없죠.
하지만 투자를 하시는 분이라면 반도체 공정은 한번쯤 알아두시는 것이 좋을 것 같습니다.
우리 생활 주변에 전자기기가 점차 많아지면서 반도체의 중요성도 높아지고 있죠.
반도체 관련 기업들도 과거보다 더 주목을 받고 있습니다. 바로 투자 부문에서도요.
반도체 공정을 알면 반도체 기업을 보는 눈도 키우실 수 있을 것 같습니다.
반도체란
우선 반도체에 대해서 간략하게 정리를 해볼게요. 반도체는 전기가 통하는 물질로, 필요에 따라 전류를 조절해서 사용할 수 있습니다. 우리가 흔히 말하는 반도체 칩, 반도체 산업, 스마트폰에 들어가는 반도체 등은 반도체 집적회로를 말하는 겁니다. 반도체 물질을 이용해서 전기회로의 가장 기본적인 요소를 만들어내는 것이죠.
집적회로를 어떻게 설계하고 쌓느냐에 따라서 굉장히 다양한 반도체 칩이 만들어집니다. 스마트폰에만 봐도 스마트폰 안에 두뇌역할을 하는 모바일 AP랑 저장공간인 메모리 칩만 있다고 생각하실 수 있는데요, 통신연결을 하는 모뎀칩, 디스플레이칩, 터치스크린패널칩, 전면카메라칩, 후면카메라칩, 이어폰 모듈, 스피커 칩, 근접센서, GPS, NFC, RFID, USB, 파워IC, 플래시 등등의 칩들로 구성되어 있습니다.
그리고 반도체라고 하면 컴퓨터나 노트북 등만 생각하실 수 있는데요, 전자렌지나 세탁기, 청소기 등에도 반도체가 들어가게 됩니다. 인공지능 기능이 들어가지 않은 가전제품이라도 전류를 통해 제품을 컨트롤 하기 위한 마이크로컨트롤유닛인 MCU가 들어갑니다.
이제 전기차나 자율주행차가 등장하면서 더 많은 반도체가, 그리고 모든 전자제품에 AI 기능들이 들어가게되면서 또 더 많은 반도체가 필요하게 되겠죠. 이미 자동차 분야에서는 자동차에 들어가는 반도체 칩이 부족하다는 소식도 들려오고 있죠.
8대공정
이제 8대공정에 들어가볼게요.
쉽게 반도체 집적회로 생산과정은 반도체 주요 재료인 실리콘으로 큰 둥근 원판인 웨이퍼를 만들어서 거기에 회로를 새기고 제품에 맞게 자르는 과정입니다.
8대공정은 아래와 같습니다.
웨이퍼 제조 – 산화 공정 – 포토 공정 – 식각 공정 – 박막 증착 공정 – 금속 배선 공정 – 전기적 테스트 공정 – 패키지 공정
1. 웨이퍼 제조
웨이퍼 제조 먼저 보겠습니다.
반도체 직접회로 생산의 핵심 재료는 실리콘입니다. 실리콘은 보통 모래에서 추출합니다. 이 실리콘을 녹여서 둥근 기둥인 규소봉으로 제작하는데 이를 잉곳이라고 부릅니다.
이 잉곳을 아주 얇고 균일한 두께로 절단해 표면을 평평하게 만드는 과정을 거쳐서 웨이퍼로 만듭니다.
반도체 관련 뉴스를 보면 은색의 빛나는 둥근 원판을 종종 보실 수 있는데요, 이 원판이 웨이퍼입니다.
이 웨이퍼에 회로를 새기고 작게 잘라서 반도체 직접회로, IC가 되는 것입니다.
2. 산화 공정
다음은 산화 공정입니다. 반도체는 나노공정이라고 하는 아주 미세한 작업을 통해 만들어집니다. 반도체 직접회로 자체도 굉장히 작습니다. 여기에 마이크로 단위 규모의 먼지가 붙게 되면 전기가 제대로 흐르지 못하고 불량 반도체가 만들어집니다. 반도체가 제대로 작동하지 않으면 전자기기도 불량이 되죠.
이러한 먼지로 반도체가 오염되는 것을 막아주기 위해 보호막을 만드는데요 이게 산화 공정입니다.
웨이퍼 표면에 산소나 수증기를 뿌려서 균일한 실리콘 산화막을 형성합니다. 산화막이 이후 반도체 공정 과정에서 발생하는 오염물질이나 화학물질로부터 생성되는 각종 불순물로부터 웨이퍼 표면을 보호해줍니다.
3. 포토 공정
다음은 포토 공정입니다.
앞서서 웨이퍼에 회로를 그린다고 설명을 드렸는데, 이제 그 작업에 들어가게 됩니다.
하지만 반도체는 나노 단위로 눈으로 보기 힘들 정도로 작게 만들기 때문에 회로를 직접 그리는 건 어렵습니다.
그래서 미세한 회로 구멍이 뚫린 마스크를 만들고, 웨이퍼 위에 이 마스크 판을 두고 자외선 빛을 쐬어 줍니다. 그러면 구멍이 뚫린 곳에만 자외선 빛을 받아 전자회로 패턴이 찍힙니다.
마치 사진을 인화지에 출력하는 것과 유사하죠.
다시 설명을 드리면,
산화 공정을 통해 산화막이 덮인 웨이퍼에, 빛에 반응하는 액인 감광액을 발라 웨이퍼를 인화지로 만듭니다. 그리고 회로 패턴이 담긴 마스크에 빛을 통과해 웨이퍼에 회로를 그립니다.
설계한 전자 회로 패턴이 그려진 포토마스크에 빛을 쪼아 웨이퍼에 전자회로 패턴을 찍어냅니다.
웨이퍼는 향후 수백 수천개의 반도체 칩이 되는데 이 칩 하나하나가 마스크를 통해 회로가 그려지는 것입니다.
4. 식각 공정
다음은 식각 공정입니다.
식각이라는 말이 어려울 수도 있는데요, 에칭이라고도 불리는데, 철을 부식시켜서 그리는 동판화와 같은 원리 입니다.
포토 공정에서 회로를 그렸으면 불필요한 회로를 벗겨내는 과정이 필요합니다. 이 과정이 식각 공정입니다.
아까 포토 공정에서 빛에 반응하는 액인 감광액을 발랐었죠. 포토 공정 후 자외선이 닿지 않아 감광액이 남아 있는 부분이 있습니다. 여기서 감광액이 남아 있는 부분이 회로도의 선 부분이고, 이 외의 부분은 감광액이 제거됩니다. 감광액이 제거된 부분은 회로가 아닌 필요없는 부분이니까 감광액이 제거된 부분의 산화막도 제거하는 과정이 필요하고 이 과정이 식각 공정입니다.
5. 박막 증착 공정
다음은 박막 증착 공정입니다.
식각 공정이 된 웨이퍼에는 회로를 한층만 쌓는 것이 아니라 여러 층을 쌓아 반도체를 만듭니다.
여러 층을 쌓아 바로 아래층의 회로와 윗층의 회로가 가까워지면 서로 영향을 줄 수 있어 불량 제품이 나오게 됩니다. 아래층의 회로와 윗층의 회로가 서로 영향을 주지 않도록 해줘야 하는데 이 과정이 박막 증착 공정입니다.
그래서 아래층 회로에 윗층 회로를 쌓기 전에 절연막을 덮어줍니다. 절연막은 굉장히 얇기 때문에 박막이라고 합니다. 박막은 나노에서 마이크로 단위입니다.
박막을 만드는 공정을 박막 증착 공정이라고 합니다.
6. 금속 배선 공정
그 다음은 금속 배선 공정입니다.
금속 배선 공정은 전기가 잘 통하는 금속의 성질을 이용해 반도체의 회로 패턴을 따라 전기길, 금속선을 이어주는 과정입니다.
반도체는 전기가 통해야 하기 때문에 전기가 잘 통할 수 있도록 알루미늄 같은 선을 연결해 전기가 통하는 길을 만들어주는 것이죠.
7. 전기적 테스트 공정(EDS)
이제 반도체가 거의다 만들어졌고 각각의 칩이 전기가 잘 통하는지 작동이 잘되는지 품질을 검사하는 단계인 전기적 테스트 공정입니다.
이 공정을 통해 원하는 품질 수준으로 칩이 만들어졌는지 판단하고 양품과 불량품을 검사합니다.
하나의 웨이퍼에는 수백, 수천개의 반도체 칩이 만들어지게 됩니다. 그래서 웨이퍼에 회로를 만드는 공정 중에 불량품이 항상 만들어질 수 밖에 없습니다.
웨이퍼 한장에 만들어지는 칩 대비 정상 작동하는 칩의 비율을 수율이라고 하는데요,
수율이 높을 수록 한 장의 웨이퍼를 통해 정상 작동하는 칩을 많이 만들 수 있다는 의미이고, 그만큼 기술력이 좋다고 표현을 할 수 있습니다.
수율이 높을수록 반도체 원가 비용을 절감할 수 있기 때문에 대부분의 반도체 기업들은 수율을 높이기 위한 연구개발을 끊임없이 진행합니다. 실제로 수율 1% 오르게 되면, 연간으로 수백억에서 수천억까지 절감할 수 있다고 합니다.
수율 개선이 반도체 기업의 경쟁력인 것이죠. 수율은 소재, 공정기간, 온도 등 다양한 요소에 영향을 받고 가장 높은 수율의 공정 레시피를 찾는 것이 관건입니다.
8. 패키지 공정
8대공정의 마지막인 패키지 공정입니다.
일곱 단계의 공정을 마치게 되면 웨이퍼에 수백 수천개의 칩이 만들어져 있고 이들을 전자기기에 들어갈 수 있는 부품의 크기에 맞게 자르고 포장하는 공정이 패키지 공정입니다.
여기서 최종 반도체 칩이 만들어지게 되는 것이죠.
반도체 8대 공정에 대해서 어느정도 이해가 되셨는지요.
반도체 공정 설명을 보다보면 전공정, 후공정 용어도 듣게 되는데요,
전공정은 반도체 웨이퍼를 생산하고 웨이퍼 위에 회로를 만드는 과정이고 후공정은 테스트하고 웨이퍼 위에 만들어진 회로를 자르고 패키징 해 최종 상품으로 만드는 과정을 말합니다.
전공정은 웨이퍼제조부터 금속 배정 공정까지, 후공정은 테스트, 패키지 공정을 의미하는 것이겠죠.
공정에 따른 기업 분류
얼마전 에피소드를 통해 반도체 기업 분류 설명을 해드렸는데요,
이렇게 공정 과정 별로 기업을 나눠서 볼 수 있습니다.
반도체 8대 공정을 모두 스스로 알아서 한다면 종합 반도체 기업 IDM이라고 합니다. 삼성전자, SK하이닉스, 인텔, 마이크론 등이 있죠.
그리고 회로 설계만 한다면 팹리스라고 하고 퀄컴이나 애플 등이 있고요.
회로 설계대로 웨이퍼를 만들어서 그 위에 산화 공정, 포토 공정, 식각 공정 등의 공정을 통해 반도체를 만들어 주는 기업을 파운드리라고 합니다. TSMC, DB하이텍 등이 있죠.
그리고 마지막 패키징을 하는 기업들이 있습니다. 앰코(Amkor), 스태츠칩팩 등이 있습니다.
종종 증권사 리포트에 반도체 공정 별 주요 기업을 설명하는 리포트를 발견할 수 있습니다. 공정을 간략하게 해서 8대 공정으로 설명하지만 더 자세하게 들어가면 훨씬 더 복잡하고 다양하죠. 각 공정에 사용되는 소재들도 다양하고 장비들도 있으니까요.
이번 에피소드는 반도체 8대 공정에 대해서 다뤄봤습니다.
반도체 공정은 간단하게 웨이퍼 위에 회로를 그리고 기기에 맞게 작게 자르는 과정이라고 보시면 됩니다.
또다른 궁금증이나 알고 싶은 내용이 있으시다면 댓글이나 메일 통해 언제든 제안 주시면 감사겠습니다.
오늘도 들어주셔서 봐주셔서 감사합니다.
>> 유튜브로 보러가기: https://youtu.be/05cpAeeFjGA
반도체는 어떻게 만들어질까?(반도체 생산과정, 반도체 공정과정)
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우리나라는 반도체가 아니었다면 이렇게 크게 성장할 수 없었다고 확언할 수 있습니다.
삼성 반도체가 전세계에서 미치는 영향은 실로 엄청나며, 반도체로부터 파생된 우리나라의 다양한 산업은 한강의 기적을 만들었다고 해도 과언이 아니죠.
최근 삼성전자 주가와 하이닉스 주가의 퍼포먼스가 좋지 않습니다만, 반도체가 만들어지는 과정을 대략적이나마 이해하고, 관련 회사들을 숙지해놓은 뒤에 관련 뉴스가 나왔을 때 재빠르게 수혜 기업을 찍을 수 있어야 돈을 벌 수 있지 않을까요?
오늘은 공부를 하는 차원에서 반도체는 어떻게 만들어지는지 알아보겠습니다.
반도체는 8단계를 거쳐 생성됩니다. 우리는 이를 8대공정이라 이야기하죠.
8대공정을 말씀드리면
①웨이퍼제조
②산화공정
③포토공정
④식각공정
⑤증착&이온주입공정
⑥금속배선공정
⑦EDS공정
⑧패키징공정
입니다.
①~⑥단계를 전공정단계, ⑦~⑧단계를 후공정단계라고 합니다. 전공정 관련 기업, 후공정 관련 기업 들어보셨죠?
자 이제부터 반도체를 만들어볼까요?(보통 이런 것 설명할 때 반말로 해야 알아듣기 쉽다고 해서, 재밌게 반말로 설명해드리겠습니다.)
①웨이퍼제조
반도체 만들려면 어디다가 만들어야할거 아니야? 쇠에다가? 나무에다가? 응 아니지. 실리콘에다가 만들어. 어떻게?
이렇게. 녹여. 저 돌멩이가 실리콘 원석이야. 저거 녹인 걸 ‘잉곳’이라고 해. 응. ‘실리콘 잉곳’ 이걸 잘라. 슬라이스 해버려.
요렇게 자르면 피자가 나오지? 저게 바로 웨이퍼야.
그런데 웨이퍼가 맨질맨질하잖아? 자른 다음에 닦아서 맨질맨질 하게 만드는 걸 “연마와 세정 단계”라고 하지.
이렇게 웨이퍼가 완성되었어.
②산화공정
자, 웨이퍼에다가 뭔가 할거잖아? 회로를 새겨야돼. 그래야 전기가 딱 원하는 곳에 가야되잖아. 이런 그림 말이야.
그 웨이퍼 위에다가 막 산소랑 열을 막 가해. 그럼 깨끗한 쇠도 녹슬면 그 위에 약간 더러운 막(층)이 생기잖아? 산화막말이야.
그리고, 이 산화막은 약간 방어벽 같은거야. 벌써 2공정이 끝났지?
③포토공정
여기 위에다가 감광액을 뿌려. 감광액은 빛에 민감한 애들이야. 빛을 쐬면 사라지는 애들이지. 이 감광액이 뉴스에서 듣던 포토레지스트(PR, PhotoResist)야. 그 일본애 자기들만 만드는 줄 알고 나대고 까불어서 국산화 한거 말이야.
여기다가 왠지 빛을 쏴야할 것 같은 느낌이 들지? 그런데 그냥 쏘면 안돼잖아. 뭔가 빛으로 길을 내고 싶잖아?(회로)
요런 원리를 써서 원하는 길로만 빛을 쏘게 하는거지. 저렇게 사과모양 판을 “마스크(MASK)”라고 하지.
그걸 약간 컴퓨터천재처럼 이렇게 만드는거야.
이렇게 설계도면을 마스크로 만드는거지. 그리고 이걸 빛으로 쏴대면서 도면을 새기면은 이걸 포토공정이라고 하지.
옆에서 보면 이렇게 되겠지?
자 이렇게 포토공정이 끝난 상태가 되었어.
④식각공정
잘 따라오고 있지?
자 이렇게 산화막을 제거하는 환원과정을 거치는 걸 식각(Etching, 에칭)이라고 해. 물로 하면 Wet Etching, 공기로 하면 Dry Etching 이렇게 말이야. 응, 그 일본애들 에칭가스 수출 안한다고 나대서 국산화한 에칭가스 그거 맞아. 이렇게 산화막을 제거했으면 감광액 역할 끝났으니 감광액 닦어.
식각공정 끝! 쉽지?
잠깐 잠깐!
먼저 다음 단계 넘어가기 전에 잠깐 이거 듣고가자.(이걸 알아야 다음 단계 가능)
이거 최초 컴퓨터 애니악이야. 겁나 크지? 왜 그런지 알아? 반도체를 밀집하는 능력이 없어서 그래. 그러니깐 우리 초등학교, 중학교, 고등학교 때 이런거 막 연결했잖아?
이걸 그냥 냅다 필요한 회로로 막 가져다 꽂으니깐 그냥 컴퓨터 한 대가 건물만해진거지.(애니악 사진을 봐)
이게 트랜지스터, 콘덴서, 다이오드 이런애들인데, 하는 역할들이 전기신호를 증폭하거나, 신호를 잠깐 저장하거나, 전기신호를 차단/흐르게 하거나(밸브역할)을 하는 애들이거든. 이렇게 저장하거나 흐르게하거나 뭐 증폭하거나 이런걸 써서 전자기계를 만드는거야.
참고로 애니악 저렇게 겁나 큰데도 할 수 있는게 그냥 계산기야.(윈도우 그 계산기 그것보다 못해)
애니악 저거 30톤이고, 25미터에다가 1946년에 당시 시세로 5억정도 들었고, 대충 부품이 2만개라고 해. 저거 2만개 다 노가다로 연결한거지.
다시 돌아가보자.
⑤증착&이온주입공정
그러니깐 우리는 1층이 아니라, 쌓아가지고 아주 꾹꾹눌러서 수백개의 회로를 1층 크기로 되어 있으면 그 효과가 배가 되겠지? 그림을 잠깐 볼게.
이렇게. 회로가 쌓아져 있으면 훨씬 집약되었겠지? 이렇게 쌓아 올린 걸 집적회로라고 해. 영어로 IC(Intergrated Circuit chip)라고하지.
자, 이렇게 절연막층을 만들어야, 금속이 통하는 부분은 위아래로 통하면서 양옆으로 통하기도 하고, 전기가 다니지 말아야 할 길은 다닐 수 없게 해야하잖아?
요렇게 또 막 뿌려대서 폴리실리콘 막을 만들어. 이 폴리실리콘 막은 엄청 얇아, 그래서 박막(Thin film)이라고 얘기해.
이 박막을 쌓는 공정을 증착이라고 하고.
이렇게 박막을 쌓고, 또 감광액(포토레지스트)를 뿌리고, 또 마스크를 활용해서 빛을 쏴대고, 빛을 없앤 뒤 식각을 하고.
PR을 닦은 다음에,
웨이퍼가 원래 실리콘 녹인거라 했잖아? 전기 통할까? 안 통하겠지?
그러니깐 전기가 통하게, 가스로 불순물(인, 붕소 등)을 넣어줘서 전기가 통하게 만들어주는 거지. 그림처럼
그럼 저렇게 노란애들이 특정 조건일 때 전기가 통할 수 있는! 즉 신호를 제어하는 회로가 되는거지.
이렇게 5번째 공정인 증착과 이온주입과정이 끝났어.
⑥금속배선공정
방금 했던 과정 있잖아? 산화, 포토공정, 식각, 세정, 증착!! 그걸 무한 반복해. 다시 산화부터 시작하는거야. 그림으로 보자. 그런데 이번엔 박막을 금속으로 해서 회로를 그리는거지.
박막 과정이 실리콘이 아니라, 메탈로 되어있지? 이렇게 증착 과정은 전기가 계속 통하는 길을 만들거나, 아까처럼 이온가스를 주입해서 특정한 온도나 특정한 상태에만 전기가 통하게 만드는 길을 깔 수도 있는거야. 이거 그냥 공학적으로 이해하려고 하지마, 그냥 이렇게 계속 새기면서 쌓아 올리는구나! 하고 이해하면 돼.
이렇게 하는 걸 금속배선공정이라하는 거구.
놀랍겠지만, 지금 여기까지 그 조그만한거 1개 만드는데 1~2개월 정도 소요돼. 몇층이냐고? 176층 정도 되네.
⑦EDS공정(Electrical Die Sorting)
방금 만든 그 176단 반도체 있잖아.
전기적 특성 검사를 해서 이거 괜찮은 애인지 확인하는 작업이야.
지금 노란색 동그라미 안에 176단짜리 3개 보이지? 이거 검사 다해야돼. 저렇게 동그란 웨이퍼 위에 여러개 반도체 만든거 말이야. 웨이퍼 클수록 반도체 한번에 많이 만들 수 있는거 대충 알겠지?
저거 12인치짜리로 만드는 애들이 삼성전자, 하이닉스 애들이고, 8인치짜리로 하는 애들이 DB하이텍이지.
어쨌든 저거 검사하는 과정이 EDS공정이야.
⑧패키징공정
슬프지? 마지막 8단계야
이제 아까 저 검사했던 큰 웨이퍼를 개별 반도체 단위로 잘라. 레이저 이런거 이용해서 말이야.
그런 다음에 저 작은 애들을 어디다가 끼울 수 있게 포장을 해. 그걸 패키징이라 하지.
요렇게 말이야. 다른 그림도 볼까?
요렇게 잘 안보이게 해가지고, 세련되게 그리고 보호도 되게, 그리고 어디다가 끼울 수 있게(외부랑 연결되게) 패키징 하는거지.
이 패키징도 방법이 FOWLP니, FOPLP니, TSV니, 플립칩이니 하는 여러가지 패키징 방식과 공법이 있는데, 그런게 있다 정도만 하자. 너무 포장 쉽게 생각할거 같아서 언급해 봤어.
명색이 컴푸타인데 요렇게 대강 포장하는 느낌은 아니잖아?
지금까지 반도체 8대공정을 알아보았습니다.
관련 회사에 대한 정리는 연계하여 다음 시간에 정리해드리도록 하겠습니다.(제 블로그 테마주 섹터에서요.)
아무쪼록 저도 반도체에 관한 지식이 깊은 편은 아니니 어려운 질문은 사양하도록 하겠습니다 ^^
좋은 하루 되시고, 반도체 기업에 대해 다함께 공부해봅시다.
그러기 위해서는 구독과 좋아요!는 필수죠.
참고 자료 : 삼성반도체이야기, 기업핥기 유투버님 자료, 디벨럽님 유투버님 자료 참조
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[반도체 백과사전] 반도체 8대 공정 한 눈에 보기! – 삼성반도체이야기
반도체 산업에 관심 있다면 꼭 알고 있어야 하는 내용 중 하나가 바로 ‘반도체 8대공정’입니다. 어렴풋이 알고는 있지만 맥락을 다시 살피고 싶은 여러분들을 위해 반도체 제조공정을 한 눈에 볼 수 있는 콘텐츠를 준비했습니다. 각 단계를 클릭하면 자세한 설명이 담긴 게시글로 이동할 수 있도록 연결해 두었는데요. 반도체 8대 공정이 궁금할 때 언제든지 꺼내 볼 수 있는 여러분의 히든 카드가 되길 바랍니다.
반도체 8대 공정 소개
< 박막 공정>
박막 공정의 증착은 웨이퍼 위에 박막의 두께로 입혀 전기적 특성을 갖게 하는 과정을 증착이라고 합니다. 증착의 방법은 물리적 기상 증착과 화학적 기상 증착으로 나뉩니다.
1. 물리적 기상증착
물리적 기상 증착 (Physical Vapor Deposition) 은 금속 박막을 씌울 때 쓰이는
방법입니다 . 물리적 기상 증착은 낮은 압력과 낮은 온도에서 진행되며 , 고품질 박막을 형성하고 불순물 오염 정도가 낮다는 장점이 있습니다 .
그러나 증착속도가 느리고 고가의 장비를 이용해야 한다는 단점이 있습니다 .
2. 화학적 기상증착
화학적 기상증착 (Chemical Vapor Deposition) 은 가스의 화학 반응으로 형성된 입자들을 외부 에너지가 부여된 수증기 형태로 쏘아 증착시키는 방법입니다 . 화학적 기상 증착은 도체 , 부도체 , 반도체의 박막 증착에 모두 사용이 가능하며 , 접합성과 박막 품질이 좋다는 장점을 가지고 있습니다 .
그러나 고온으로 공정이 진행되기 때문에 재료 적용에 어려움이 있으 며 불순물 오염정도가 높고 , 두께 조절이 어렵다는 단점이 있습니다 .
이 둘의 차이는 증착시키려는 물질이 기판으로 기체상태에서 고체상태로 변할 때 어떤 과정을 거치느냐 입니다 .
3. 플라즈마CVD
플라즈마 CVD 는 화학적 기상 증착이지만 , 다른 CVD 에 비해 저온에서 형성되며 , 두께 균일도를 조절할 수 있고 , 대량생산이 가능하다는 장점이 있기 때문에 가장 많이 이용되고 있습니다 .
반도체가 전기적 성질을 가지도록 성질을 바꾸기 위해서 증착막에
이온 주입
반도체 생산공정의 기준을 정하는 사람들_ ‘M&T기술혁신 담당’
오케스트라에서 지휘자의 역할은 매우 중요하다. 지휘자가 정확한 지휘로 파트마다 연주 세기, 박자, 길이 등을 정해줘야 수십 개의 악기가 하나의 하모니로 어우러질 수 있기 때문. 이는 반도체도 마찬가지, 생산공정마다 각기 다른 목소리를 내기 시작하면 어디선가 반드시 불협화음이 발생한다. 모든 생산라인에서 동일한 기준과 규격을 따라 일사불란하게 라인을 가동해야만 반도체 품질을 예측 가능한 수준으로 유지할 수 있다.
오케스트라에 지휘자가 있다면, SK하이닉스에는 M&T(Manufacturing & Technology) 기술혁신 담당 그룹이 있다. M&T기술혁신 담당 그룹은 반도체 생산공정에 사용되는 장비와 소재, 생산 시스템까지 하나하나 검토해 각각 표준을 정하고, 생산과정을 진단∙분석해 공정효율을 개선하는 일을 맡고 있다. 뉴스룸은 이 반도체 생산분야 ‘마에스트로’들을 만나, 그들이 맡고 있는 직무에 대해 상세히 들어봤다.
M&T기술혁신 담당 그룹의 궁극적인 목표는 ‘반도체 제조기술의 표준화’
M&T기술혁신 담당 그룹은 현재 총 8개 팀으로 운영되고 있다. 이 중 이번에 만나본 팀은 소재기술팀, 장비/부품팀, 진단기술팀, Working System팀 총 4팀.
소재기술팀과 장비/부품팀은 각각 구매할 장비/부품과 소재를 결정하고 품질을 관리하는 업무를 맡고 있다. 진단기술팀은 도입된 장비/부품과 소재가 실제 공정에서 예측한 결과를 얻는지 진단하고, 문제가 발생했을 때 원인을 분석하는 역할을 하고 있다. Working System팀은 개발 제품의 양산 체계를 구축하는 업무와 생산라인 전체 시스템을 표준화하는 업무를 담당하고 있다.
각 팀마다 맡고 있는 분야는 다르지만 목표는 같다. 반도체 생산기술을 표준화하고, 더 나은 효율을 낼 수 있도록 개선하는 것. 생산라인 신설이 결정되면 M&T기술혁신 담당 그룹 내 각 팀의 담당자와 현업에서 유관부서 관계자들로 구성된 TF가 구성된다. 이 곳에서는 구체적인 목표와 기준이 정해지고, 기획 단계부터 생산라인 완공 단계까지 서로 의견을 교환하며 생산라인에 들어갈 모든 요소를 결정하게 된다.
장비와 소재, 각 생산라인에 적용할 시스템 등을 현장에서 담당자들이 직접 결정하면 작업자의 요구사항을 바로 반영할 수 있다는 장점이 있지만, 같은 기종이라도 현장마다 적용된 옵션이 달라 호환이 안 되거나 새로운 기술을 개발해도 규격이 맞지 않는 일부 라인에선 적용하지 못하는 문제점이 계속 발생한다. 2년 전 M&T기술혁신 담당 그룹이 신설된 이유다.
기업이 계속 성장하기 위해서도 제조환경을 표준화하는 작업은 반드시 거쳐야 할 통과의례다. 규모가 작을 땐 서로 조금씩 달라도 커뮤니케이션으로 문제를 해결할 수 있지만, 규모가 커질수록 명확한 기준을 세워 비효율적인 업무 프로세스를 개선하는 노력이 필요해지기 때문. 실제 M&T기술혁신 담당 그룹이 전체적인 공정흐름을 고려해 모든 규격을 표준화하기 시작하면서 현장의 불협화음은 계속 줄고 있다. 모든 생산라인이 ‘수율 향상’이라는 하나의 목표만 바라보고 달릴 수 있게 된 것.
인내심과 책임감이 가장 중요한 덕목…유연하고 긍정적인 마인드도 필요
M&T기술혁신 담당 그룹 구성원들이 스스로의 일을 바라보는 시선은 어떨까? 각 팀의 ‘핵심 인재’들에게 생생한 경험담과 함께, 해당 업무에 필요한 역량과 자질에 대해 보다 자세히 물어봤다.
Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?
장비와 부품 중 부품을 표준화하는 업무를 하고 있다. 부품이 잘 제작돼 생산라인에서 문제 없이 사용되고 있는지, 또 수리 프로세스에는 문제가 없는지 전반적으로 살펴보고 있다. 부품의 사용주기를 관리해 장비 성능을 향상시키는 업무도 함께 맡고 있다.
Q. 업무 중 보람을 느낄 때는 언제인가?
예전에는 높게 나타나던 불량률이 표준화를 거친 이후 낮아진 걸 확인할 때 제대로 일하고 있다는 걸 느낀다. 또, 구매를 결정한 부품에 대해 현장에서 긍정적인 평가를 들을 때도 기분이 좋다.
Q. 현재 맡고 있는 업무에 필요한 역량은 무엇인가?
반도체 제조공정에 사용되는 부품의 특성에 대한 기본적인 이해도가 필요하다. 부품의 구조나 원리를 아주 세세한 부분까지 모두 숙지하고 있어야 한다. 각 부품의 형태나 규격, 장비 내에서 하는 역할이나 구동 방식은 물론, 수리 방법과 합리적인 수리비용까지도 모두 꿰고 있어야 한다. 수많은 부품 중 가장 적합한 부품이 무엇인지 검토하고 결정할 수 있어야 하기 때문.
Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?
발품을 많이 파는 편이다. 제조업체를 찾아 장비나 부품을 분해해보며 구조를 살펴보기도 하고, 수리업체에서 같이 수리를 해보기도 한다. 개인적으로는 IT 융합 전공으로 대학원에 재학 중인데, 체계적으로 이론적인 부분을 보강할 수 있어 좋은 것 같다. 다양한 직업을 가진 학우들과 적극적으로 소통하면서 다른 분야의 지식들을 업무에 적용할 수 있는지도 늘 고민하고 있다.
Q. 이 업무에 필요한 의 자질은 무엇인가?
부품마다 필요한 지식이 다 달라 화학, 기계, 전기, 전자 등 전공에 따라 모두 각자의 강점을 발휘할 수 있다. 그래서 특별히 유리한 전공 분야는 없는 것 같다. 다만 업무 특성상 맡은 분야에 대해선 끝을 볼 때까지 깊게 파고들 수 있는 끈기는 갖고 있었으면 좋겠다. 긍정적인 마인드도 중요하다. 사실 팀에 배정되면 처음부터 새로 다 배워야 하는데, 배우고 열심히 하려는 생각이 없다면 곤란하다.
Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?
표준화 과정을 거쳐 도입된 장비에 문제가 발생했을 경우 보유한 센서나 분석 툴을 이용해 원인을 밝혀내고 문제를 해결하는 업무를 주로 맡고 있다. 시뮬레이션을 통해 특정 장비를 가장 효율적으로 구동할 수 있는 방법을 찾아내는 일도 주 업무 중 하나다.
Q. 업무 중 보람을 느낄 때는 언제인가?
가끔씩 현장의 기술팀에서 문제를 해결해달라는 의뢰가 들어올 때가 있다. 대부분 현장에서 풀지 못한 난제들. 이를 분석해 참원인을 찾고 개선방향을 특정해, 문제를 해결하고 나면 그렇게 뿌듯할 수가 없다.
Q. 현재 맡고 있는 업무에 필요한 역량은 무엇인가?
기본적으로 통계적인 역량이 필요하다. 모든 업무가 진단∙분석한 데이터를 토대로 진행되기 때문. 데이터를 체계적으로 관리해야 해 통계 관련 프로그램도 잘 다룰 수 있어야 한다. 성격적인 측면에서는 무엇보다 인내심과 끈기가 가장 중요한 것 같다.
Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?
업무 특성상 책상에만 앉아 있어선 발전할 수 없다. 업계에서 어떤 신기술이 개발되고 있는지 계속 리서치 해야 하고, 또 리서치 결과를 SK하이닉스에 어떻게 접목시킬지도 고민해야 한다. 이를 위해 논문도 많이 보고 국가 연구기관을 찾아 새로운 분석기술도 살펴보고 있다. 신규 기술을 직접 테스트 해볼 때도 많다.
Q. 이 업무에 필요한 의 자질은 무엇인가?
인내심을 다시 한 번 강조하고 싶다. 사회생활을 처음 하는 친구들에게는 인내심이 가장 중요한 덕목이라고 생각한다. 때론 일이 힘들 때도 있겠지만, 잘 참고 버텨 그 순간을 이겨냈을 때의 보람과 성취감을 느껴보길 권하고 싶다.
Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?
CMP(Chemical Mechanical Planarization) 공정 중 웨이퍼의 필름을 평탄화하는 데 사용되는 소재를 담당하고 있다. 현재 기술 업그레이드가 진행되고 있는데 이와 관련해 협력사의 품질경쟁력을 높이고 분석 신뢰성을 향상시키는 일도 하고 있다. 또 협력사의 데이터를 생산라인에 매칭해, 생산라인에서 성능이 얼마나 나올지 예측하는 일도 맡고 있다.
Q. 업무 중 보람을 느낄 때는 언제인가?
소재 분야의 경우 공정 진행 후 발생되는 문제들을 눈으로 확인하기 어렵다. 문제가 생기면 원인을 빠르게 제거해도 이미 물성의 변화가 발생한 경우가 대부분. 그래서 문제가 생기기 전 미리 예측해서 공정을 개선했을 때 가장 보람을 느끼는 것 같다. 소재 엔지니어로서 회사에 기여하고 있다는 생각이 드는 순간이다.
Q. 현재 맡고 있는 업무에 필요한 역량은 무엇인가?
데이터에 대한 통계분석이 주 업무라서, 데이터와 통계분석 과정에 대한 이론적인 이해도가 필요하다. 의사결정을 해야 할 때도 많아 스스로 하고 있는 일에 대한 책임감 있는 자세도 필요하다.
Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?
소재 관련해선 1년에 수백 편의 논문과 특허들이 쏟아진다. 이 시장이 그만큼 많이 열려 있다는 의미. 시장 분위기를 파악하고 지적 재산권을 확보하기 위해, 개인적으로는 1년에 논문 한 편, 특허 1건씩은 내려고 노력하고 있다.
Q. 이 업무에 필요한 의 자질은 무엇인가?
에게도 역시 책임감이 가장 중요한 자질이다. 요즘 ‘워라밸’이 중요해지고 있는데, 충분히 워라밸을 즐기기 위해서는 맡은 업무를 열심히 하는 건 당연하고 스마트하고 깔끔한 업무처리능력이 필요하다는 점을 알았으면 좋겠다. 이런 마음가짐을 갖춘 후배가 들어오면 좋을 것 같다.
Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?
공정 자동화 업무를 맡고 있다. 구체적으로 설명하면 엔지니어가 데이터를 가지고 분석하는 업무를 자동화하는 일과 엔지니어가 라인에서 공정 진행할 때 공정을 마친 웨이퍼(Wafer)가 다음 공정으로 자동으로 넘어갈 수 있게 만들어주는 시스템 개발을 맡고 있다.
Q. 업무 중 보람을 느낄 때는 언제인가?
새로운 기능이나 시스템을 개발해 제공했는데, 현장에서 만족하고 잘 사용할 때 성취감을 느낀다. 특히 “시스템 잘 만들어줘서 고맙다”고 직접적인 피드백을 받을 때도 있는데, 그럴 때 참 보람 차다는 생각이 든다.
Q. 현재 맡고 있는 업무에 필요한 역량은 무엇인가?
일단 반도체 공정 전체 프로세스를 잘 파악하고 있어야 한다. 전체 프로세스를 잘 알아야 시스템 구현이 가능하기 때문. 또 시스템 구현을 위해서는 논리적인 사고가 필요하다. 사고한 결과물을 구체화시킬 수 있는 능력도 요구된다. 시스템 개발을 위해 컴퓨터 언어도 잘 활용할 수 있어야 하는데, 나는 주로 알과 파이썬을 사용하고 있다. 마지막으로 통계적인 역량도 기본적인 수준은 갖추고 있어야 할 것 같다.
Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?
통계를 다루는 역량을 기르기 위해 이론적인 베이스를 꾸준히 쌓고 있다. 또 이론을 시스템에 구현하기 위한 컴퓨터 언어 공부도 열심히 하고 있다.
Q. 이 업무에 필요한 의 자질은 무엇인가?
사실 이 들어오면 학교에서 접할 수 없었던 것을 모두 다 새로 배워야 한다. 이는 모든 팀이 마찬가지. 이 때 가장 필요한 역량은 유연성인 것 같다. 유연한 자세로 얼마나 업무지식을 흡수해 본인만의 색깔로 위로 쌓아 올리느냐에 따라 적응하는 속도가 다르기 때문. 또, 입사를 앞둔 후배들에게 평소 꼭 해주고 싶었던 말이 있었는데 이 기회를 빌어 꼭 해보고 싶다. “월급주는 데는 다 이유가 있다. 각오하고 와라”(웃음)
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