생각하는 공대생

포토공정(Photolithography)의 개요 포토공정(Photolithography)이란 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 작업으로, 패터닝(patterning)이라고 생각하면 된다. 이는 반도체 회로를 본격적으로 그리기 시작하는 과정으로, 준비된 웨이퍼(wafer)위에 빛에 반응하는 감광성 고분자물질인 PR(Photo Resist) 또는 LOR(Lift Off Resist)을 얇게 코팅한 후 원하는 패턴의 마스크(mask) 올려놓고 빛을 쪼여 원하는 패턴을 형성하는 과정이다. 이때 감광성이란 빛에 반응하여 분자구조가 바뀐다는 것을 의미한다. 고분자 물질인 PR에는 두가지 종류가 있는데, Positive PR과 Negative PR이다. Positive PR은 빛을 받으면 polymer간의 결합이 끊어지..

산화(Oxidation)의 종류 산화 공정이란 규소 즉, 실리콘(Si)에 열과 산화제(물, 산소)를 공급하여 이산화 규소인 SiO2를 제조하는 공정이다. 실리콘을 산화시키는 방법에는 크게 두가지가 있는데, 바로 습식 산화(Wet Oxidation)과 건식 산화(Dry Oxidation)이다. 습식 산화(Wet Oxidation)는 산화제로 물(H2O)을 (또는 물과 산소 혼합) 사용하며 다음 반응식으로 이루어진다. Si(s) + 2 H2O(g) → SiO2(s)+ 2 H2(g) 이 방법은 H2O가 O2 보다 높은 diffusivity와 solubility를 갖고 있기 때문에 산화막이 두껍고 빠른 성장이 가능하지만(fast growth) 그만큼 산화막의 밀도가 낮으며(less dense), 품질이 떨어진다..

실리콘 웨이퍼 (Si wafer) 웨이퍼(wafer)는 반도체 소자의 기본이 되는 재료이다. 웨이퍼는 실리콘(Si)이나 갈륨 비소(GaAs) 등으로 이루어진 단결정 잉곳(Ingot)을 얇게 자른 판을 의미한다. 실리콘 웨이퍼 이런 웨이퍼에 여러가지 반도체 공정을 이용을 통해 반도체 회로를 새기고, 일정한 크기로 잘라주면 반도체 칩이 된다. 초기에 반도체는 저마늄(Ge)로 만들어졌다. (게르마늄=저마늄) 그러나 현재 웨이퍼는 대부분 모래에서 추출한 규소, 즉 실리콘(Si)으로 만든다. 실리콘은 지각에 매우 풍부하게 존재하는 원소 중 하나이기 때문에 경제적인 측면에서 우수하고, 독성이 없어 인체에 무해하다는 장점을 가지고 있기 때문이다. 실리콘의 산화(oxidation) 반응을 통해 SiO2를 쉽게 생산할 ..