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기업핥기 분석4 : 반도체(1) 반도체공정
반도체는 시리즈로 구성될 예정이며
공정 과정을 통해 반도체 산업을 이해하기 위한 목적으로
여러 산업 자료들을 참고하여 제작했습니다.
전공자들은 전공책과 교수님을 의지하시길 바랍니다~☺️
메일 : [email protected]
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[반도체 용어 사전] 마스크 (Mask) – Samsung Semiconductor
마스크 [Mask] 반도체 집적회로의 제조공정 중 포토공정에서 사용하는 미세한 전자회로가 그려진 유리판. 마스크는 전자빔 설비를 이용해 설계된 회로 패턴을 유리판 …
Source: semiconductor.samsung.com
Date Published: 1/11/2021
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반도체 마스크 – 검색결과 | 쇼핑하우
쇼핑하우. 쇼핑 사이드 메뉴 펼치기. 검색어 입력폼. 검색. 쇼핑하우 메뉴. loading.. 검색결과. 검색필터. 필터 전체보기. 숏컷필터. 무료배송; 할인쿠폰 …
Source: m.shoppinghow.kakao.com
Date Published: 7/10/2022
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블랭크 마스크| 반도체| Creation SKC
블랭크 마스크는 반도체 공정 중 노광 공정에 사용되는 포토 마스크의 핵심 부품입니다. 필름 사진에 비유하자면, 촬영 전 필름이 블랭크 마스크이고, 촬영 후 형상이 …
Source: www.skc.kr
Date Published: 1/9/2022
View: 1818
전공정단계 – 메카로
반도체 및 LCD 제조 시 매우 중요한 원재료로 사용되는 포토마스크(Photomask)는 유리기판 위에 반도체의 미세회로를 형상화한 것이다. 즉, 투명한 석영기판 상층에 …
Source: www.mecaro.com
Date Published: 8/2/2021
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- Author: 기업핥기
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- Date Published: 2020. 4. 18.
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[반도체 용어 사전] 마스크 (Mask) – 삼성반도체이야기
마스크
[Mask]반도체 집적회로의 제조공정 중 포토공정에서 사용하는 미세한 전자회로가 그려진 유리판.
마스크는 전자빔 설비를 이용해 설계된 회로 패턴을 유리판 위에 그려 넣어 만들어진다.
포토공정은 웨이퍼 위에 전자회로를 그리는 단계로, 반도체 칩에 전자부품 수십억 개와 이를 연결하는 회로선을 그리는 작업이다. 설비에 마스크를 넣고 빛을 투과해 감광액이 칠해진 웨이퍼 위에 미세한 전자회로 그림이 만들어 지도록 하는 것이다.
반도체 회로는 미세하기 때문에 마스크는 웨이퍼보다 크게 제작을 한다. 회로패턴이 담긴 마스크는 축소 촬영법으로 1개의 칩에 회로를 새겨 넣고, 그 후 반복축소 촬영으로 웨이퍼의 전면을 주사하는 방식이다.
[반도체 공정] 회로를 그리는 틀, Mask란? (설계, 사용)
앞서 설명한 노광공정을 통해서, 최근에는 10nm 수준의 작은 크기까지 그려 넣을 수 있다는 걸 알았다.
따라서 반도체 집적회로를 그려 넣는 재료인 Wafer가 도화지라면, 노광공정의 EUV(13.5nm 극자외선)는 아주 얇은 펜이라고 비유할 수 있겠다.
회로를 그리는 과정이 굉장히 미세한 만큼, 반도체 공정에서는 일종의 ‘틀’과 같은 것을 이용한다. 정교하게 따라 그릴수 있는 ‘틀’.
이 ‘틀’이 바로 Mask이다.
[반도체 용어 사전] 마스크 (Mask)
[Mask]의 제조공정 중 포토공정에서 사용하는 미세한 전자회로가 그려진 유리판. 마스크는 전자빔 설비를 이용해 설계된 회로 패턴을 유리판 위에 그려 넣어 만들어진다. 포토공정은 웨이퍼 위에 전자회로를 그리는 단계로, 반도체 칩에 전자부품 수십억 개와 이를 연결하는 회로선을 그리는 작업이다. 설비에 마스크를 넣고 빛을 투과해 감광액이 칠해진 웨이퍼 위에 미세한 전자회로 그림이 만들어 지도록 하는 것이다. 반도체 회로는 미세하기 때문에 마스크는 웨이퍼보다 크게 제작을 한다. 회로패턴이 담긴 마스크는 축소 촬영법으로 1개의 칩에 회로를 새겨 넣고, 그 후 반복축소 촬영으로 웨이퍼의 전면을 주사하는 방식이다.
“포토마스크가 없다”…반도체 수급난 악화
반도체 공정에 필요한 ‘포토마스크’ 수급에 비상이 걸렸다. 공급 부족으로 가격이 오르고 납기가 지연되는 것으로 나타났다. 해소될 기미가 보이지 않는 반도체 수급난이 더욱 가중될 것으로 전망된다.
포토마스크 수급 상황이 악화하면서 포트로닉스(구 피케이엘)·토판·DNP·TMC 등 주요 업체에 주문이 몰리고, 가격이 뛰고 있다. 고사양 제품의 경우 5~15%, 저사양 포토마스크는 15~25%의 가격 인상이 예상된다. 포토마스크 가격이 오르는 건 매우 이례적인 일이다. 수요가 몰리면서 몸값이 뛰고 있을 뿐만 아니라 웃돈을 주고도 제때 포토마스크를 구하기 어려운 것으로 알려졌다. 통상 4~7일 걸리던 납기가 최근에는 14일로 2~3배 이상 늘었다. 일부는 기존 대비 납기일이 7배까지 연장됐다.
포토마스크 부족 현상은 시스템 반도체, 특히 디스플레이구동칩(DDI)과 차량용 반도체에 많이 쓰이는 8인치 파운드리에서 심각한 것으로 파악됐다. 8인치 파운드리 업체 관계자는 25일 “가격 인상도 우려되지만 포토마스크 납품 기간이 점점 늦어진다는 게 더 걱정”이라고 말했다. 일부 파운드리 업체는 납품 지연을 감안, 선주문 방식으로 수급 불안에 대처하고 있다.
포토마스크 부족은 곧 반도체 출하 지연으로 이어져 반도체 수급난을 부추길지 우려된다. 반도체 칩을 제조하는 파운드리 가격도 다시 오르고 있다. 포토마스크 등 반도체 제조용 소재·부품부터 완제품인 칩 제조 단가까지 지속 상승하면서 반도체 부족 현상이 내년에도 풀리지 않을 것이란 어두운 전망까지 나왔다. 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 최근 “2023년까지는 수요·공급 균형이 유지되지 않을 것”이라고 말했다. 산자이 메흐로트라 마이크론 CEO도 “전 분야에 걸친 반도체 수요 폭증으로 공급 부족이 2023년까지 지속될 수 있다”고 경고했다.
◇포토마스크=순도 높은 석영(쿼츠)을 가공해 만든 기판 위에 반도체 회로 패턴을 형상화해서 새겨 놓은 것. 사진 원판인 필름 역할을 담당한다. 미세한 회로를 그리기 위해 반도체 회로보다 크게 제작되며, 포토마스크에 빛을 투과하고 렌즈로 축소해서 웨이퍼에 조사하는 방식으로 설계한 반도체 회로를 그린다.
[표]2021년 포토마스크 시장 성장세 전망 설문조사자료=미국 이빔이니셔티브(eBeam Initiative)
*포토마스크·반도체장비·설계자동화 툴 및 설계자산(IP), 반도체 업체, 연구기관 등 44개 업체 대상
윤건일기자 [email protected], 권동준기자 [email protected]
1-29. 반도체, 전공정, 마스크 제작
반도체 공정에서 마스크(mask)는 사진 식각 공정에서 사용하며, 석영이나 유리와 같은 투명한 기판 위에 레이 아웃된 패턴들이 그려져 있습니다. 즉, 포토 공정마다 해당되는 마스크를 감광제가 코팅된 웨이퍼 위에 정렬하고 노광 후 현상, 식각을 하여 웨이퍼 위의 박막이나 구조들을 패터닝 하죠. 이는 감광 물질이 도포된 기판에 패턴을 묘사할 수 있게 해준다는 점에서 사진의 필름과 유사한 역할을 한다고 볼 수 있습니다. 간단한 소자인 경우에는 몇 장 정도의 마스크로 만들어지지만, 회로가 복잡해질수록 마스크의 수도 증가하여 많게는 수십 장의 마스크들이 집적회로의 제작에 사용되고 있습니다.
마스크
마스크를 제조하기 위해서는 먼저, 투명한 석영 기판에 크롬과 같은 금속 박막을 코팅하고 감광제를 도포한 뒤, 레이저 빔이나 전자선으로 CAD 패턴을 묘사하고 크롬을 선택적으로 식각, 제거하여 원하는 패턴을 형성합니다. 이를 바로 마스크로 사용할 수도 있지만, 일반적으로는 레티클로 사용하죠. 레티클은 실제 원하는 패턴보다 10배 정도 큰 패턴이 먼저 만들어진 판으로, 이를 10분의 1로 축소한 패턴을 마스크 기판 위에 반복적으로 전사하여서 마스크 원판을 만들어가는 중간 과정입니다. 최종적으로는 웨이퍼 위에 만들고자 하는 패턴과 일대일로 대응되는 패턴이 형성된 마스크가 만들어지죠.
마스크 제작
이와 같이 CAD 시스템으로부터의 데이터가 전자선의 움직임을 제어하면서 마스크 원판 위에 묘사하는 공정은 클래스 100 수준의 고청정, 노란색 조명 아래에서 이루어집니다. 노란색 빛은 감광제에 영향을 주지 않기 때문이죠.
마스크 제작
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1-29. 반도체, 전공정, 마스크 제작-복사.pdf 0.77MB
[단독]尹, 직접 반도체 ‘포토마스크’ 들었다…”현장 가라는 뜻”
윤석열 대통령이 7일 국무회의에서 반도체 포토 마스크(레티클)를 들어 보인 데 대해 이종호 과학기술정보통신부 장관은 “실무를 알고 현장에 가보라는 메시지”라고 말했다. 이 장관은 이날 서울 용산구 대통령실에서 윤 대통령과 국무위원을 대상으로 ‘반도체 이해 및 전략적 가치’라는 주제로 특별 강연을 했다.
윤 대통령 “반도체는 인재가 핵심”
이종호 장관은 8일 중앙일보와 전화 통화에서 “강연에서 가장 강조한 내용은 ‘반도체 인재 양성이 중요하고 시급하다’는 것”이라고 말했다. 윤 대통령이 국무회의 모두 발언에서 “반도체 산업은 인재를 키워내는 것이 핵심”이라고 강조한 것과도 맞닿아 있다.
이 장관은 20여 분간 진행된 이날 강연에서 전략 자산으로서 반도체의 가치, 외교 관계의 중요성 등에 대해 설명했다고 한다. 이날 특강을 들은 한 참석자는 중앙일보와 통화에서 “이 장관이 30여 쪽에 이르는 프레젠테이션(PPT) 자료를 직접 준비한 것으로 안다”며 “국내에서 반도체로 가장 학식이 뛰어난 이 장관의 강연에 집중하는 분위기였다”고 전했다.
포토 마스크는 이 장관의 교육용 자료
이날 윤 대통령이 들고 있던 반도체 포토 마스크(레티클)도 눈길을 끌었다. 레티클은 반도체 포토 공정에 쓰인다. 반도체 집적회로 설계는 물리적인 층을 여러 개 쌓인 방식으로 이뤄지는데, 그 층 하나하나가 마스크 한 장씩으로 만들어진다. 각기 다른 정보를 가진 마스크 여러 장을 웨이퍼에 전사하는 방식으로 공정이 진행된다.
이 장관은 이날 특강에서 300㎜ 웨이퍼를 비롯한 여러 장의 웨이퍼와 포토 마스크를 선보였다. 이는 이 장관이 교수 시절 대학(서울대 전기·정보공학부)에서 학생들을 가르치던 때 쓰던 자료다. 이 장관은 “대형 웨이퍼는 서울대 반도체공동연구소 소장 시절 기업에서 교육용 자료로 제공 받은 것”이라고 했다. 과기정통부 관계자는 “이 장관이 이번 강의를 준비하며 지난주 직접 연구소에 들러 챙겨 왔다”고 소개했다.
이 장관은 이렇게 직접 실물 자료를 선보인 것에 대해 “(국무위원들이) 반도체 공정이 무엇인지 일부라도 실물로 보고 알아야 이해가 수월할 것이란 생각에서”라고 답했다.
尹 “인재 시급한데 규제 타령” 질책
강연 후에는 질의응답이 이어졌다. 추경호 경제부총리와 이창양 산업통상자원부 장관, 한화진 환경부 장관, 이영 중소벤처기업부장관이 토론에 나섰다. 장관이 공석인 교육부 측에서 장상윤 차관의 발언이 이어졌다고 한다.
특히 반도체 인재 양성과 관련해 윤 대통령의 질책이 있었던 것으로 알려졌다. 장상윤 교육부 차관이 “(인력 양성이) 수도권대학 정원 규제 때문에 힘들다”고 어려움을 표명하자, 윤 대통령은 국가 미래가 달려 있는데 무슨 규제 타령이냐는 취지로 말했다고 한다.
윤 대통령은 “교육부의 첫 번째 임무는 산업 발전에 필요한 인재 공급”이라고 교육부를 콕 집어 변화를 주문했다. 실제로 국내 반도체 업계는 핵심 인재 부족에 애를 태우고 있다. 교육부에 따르면 2011년부터 2020년까지 대학 반도체 전공 인력은 매년 평균 450명, 석·박사 과정에서 반도체를 전공한 졸업생은 평균 60명으로 모두 합해 한 해 510명 수준이다. 반면 2020년 ‘산업기술인력 수급실태 조사보고서’는 반도체 산업의 부족 인원을 1579명으로 집계했다.
현장선 1600명 부족한데 500명 공급
최근 반도체 업계와 주요 대학이 교육 프로그램을 제공하고, 취업이 보장되는 계약학과를 만들고 있는 추세다. 과기정통부도 뒤늦게 지난달 반도체 인력양성 간담회를 통해 한국과학기술원을 포함한 4대 과학기술원에 계약학과를 추가로 설치하기로 했다. 이를 통해 학사 졸업생 100여 명, 석·박사급 인재를 5년 내 500명 이상으로 확대한다는 계획이다.
한편 이 장관은 윤 대통령의 ‘반도체 교사’로 불린다. 윤 대통령이 지난해 3월 검찰총장에서 물러난 뒤 서울대 반도체공동연구소를 찾으면서 인연을 맺었다. 당시에도 이 교수는 윤 대통령에게 반도체 초격차 전략과 인재 양성 필요성을 강조했다고 한다.
Creation│SKC
블랭크 마스크는 반도체 공정 중 노광 공정에 사용되는 포토 마스크의 핵심 부품입니다. 필름 사진에 비유하자면, 촬영 전 필름이 블랭크 마스크이고, 촬영 후 형상이 전사된 필름이 포토 마스크입니다. 반도체 기술이 발전할수록 미세한 패턴을 형성할 수 있는 고해상도의 포토 마스크가 필요하며, 이를 뒷받침 할 수 있는 블랭크 마스크가 필수적입니다. SKC는 하이엔드급 블랭크 마스크 국산화에 박차를 가하고 있습니다.
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