자연과학 올립니다 전기전자 - 반도체 소자의 제작공정 & MEMS 보고서
자연과학 올립니다 전기전자 - 반도체 소자의 제작공정 & MEMS
[자연과학] 전기전자 - 반도체 소자의 제작공정 & MEMS
전기전자 - 반도체 소자의 제작공정 & MEMS
목 차
#반도체 소자의 제작공정
#MEMS (micro electro mechanical systems)
반도체 소자의 제작공정
1단계 단결정 성장
고순도로 정제된 실리콘 용융액에 SEED 결정을 접촉, 회전시키면서 단결정규소봉(INGOT)을 성장시킴
2단계 규소봉절단
성장된 규소봉을 균일한 두께의 얇은 웨이퍼로 잘라낸다. 웨이퍼의 크그는 규소봉의 구경에 따라
3`,4`,6`,8`로 만들어지며 생산성향상을 위해 점점 대구경화 경행을 보이고 있음
3단계 웨이퍼 표면연마
웨이퍼의 한쪽면을 연마하여 거울면처럼 만들어주며, 이 연마된 면에 회로패턴을 그려넣게 됨
4단계 회로설계
CAD(Computer Aided Design)시스템을 사용하여 전자회로와 실제 웨이퍼 위에 그려질 회로패턴을 설계한다.
5단계 MASK(RETICLE)제작
설계된 회로패턴을 E-beam설비로 유리판 위에 그려 M...전기전자 - 반도체 소자의 제작공정 & MEMS
목 차
#반도체 소자의 제작공정
#MEMS (micro electro mechanical systems)
반도체 소자의 제작공정
1단계 단결정 성장
고순도로 정제된 실리콘 용융액에 SEED 결정을 접촉, 회전시키면서 단결정규소봉(INGOT)을 성장시킴
2단계 규소봉절단
성장된 규소봉을 균일한 두께의 얇은 웨이퍼로 잘라낸다. 웨이퍼의 크그는 규소봉의 구경에 따라
3`,4`,6`,8`로 만들어지며 생산성향상을 위해 점점 대구경화 경행을 보이고 있음
3단계 웨이퍼 표면연마
웨이퍼의 한쪽면을 연마하여 거울면처럼 만들어주며, 이 연마된 면에 회로패턴을 그려넣게 됨
4단계 회로설계
CAD(Computer Aided Design)시스템을 사용하여 전자회로와 실제 웨이퍼 위에 그려질 회로패턴을 설계한다.
5단계 MASK(RETICLE)제작
설계된 회로패턴을 E-beam설비로 유리판 위에 그려 MASK(RETICLE)를 만듬.
6단계 산화(OXIDATION)공정
고온(800~1200℃)에서 산소나 수증기를 실리콘 웨이퍼표면과 화학반응시켜 얇고 균일한 실리콘산화막(SiO2)를 현상시켜는 공정
7단계 감광액(PR:Photo Resist)도포
빛에 민감한 물질인 PR를 웨이퍼 표면에 고르게 도포시킴
8단계 노광(EXPOSURE)
STEPPEE를 사용하여 MASK에 그려진 회로패턴에 빛을 통과시켜 PR막이 형성된 웨이퍼 위에 회로패턴을 사진 찍는 공정
9단계 현상(DEVELOPMENT)
웨이퍼 표면에서 빛을 받은 부분의 막을 현상시키는 공정 (일반 사진현상과 동일)
10단계 식각(ETCHING)
회로패턴을 형성시켜 주기 위해 화학물질이나 반응성 GAS를 사용하여 필요없는 부분을 선택적으로 제거시키는 공정 이러한 패턴형성과정은 각 패턴층에 대해 계속적으로 반복됨
11단계 이온주입(ION IMPLANTAION)
회로패턴과 연결된 부분에 불순물을 미세한 GAS입자 형태로 가속하여 웨이퍼의 내부에 침투시킴으로써 전자소자의 특성을 만들어 줌. 이러한 불순물주입은 고온의 전기로 속에서 불순물입자를 웨이퍼 내부로 확산시켜 주입하는 DIFFUSION(확산)공정에 의해서도 이루어짐
12단계 화학기상증착(CVD:Chemical Vapor Deposition)공정
GAS간의 화학반응으로 형성된 입자들을 웨이퍼표면에 증착하여 절연막이나 전도성막을 형성시키는 공정
13단계 금속배선(METALLIZATION)
웨이퍼 표면에 형성된 각 회로를 알루미늄선으로 연결시키는 공정
14단계 웨이퍼 자동선별(EDS TEST)
웨이퍼에 형성된 IC칩들의 전기적 동작여부를 컴퓨터로 검사하여 불량품을 자동선별하는 공정
15단계 웨이퍼 절단(SAWING)
웨이퍼상의 수 많은 칩들을 분리하기 위해 다이아몬드 톱을 사용하여 웨이퍼를 전달하는 공정
16단계 칩 집착(DIE ATTACH)
낱개로 분리되어 있는 칩 중 EDS TEST에서 실품으로 판정된 칩을 리드프레임(READ FRAME)위에 올려놓은 공정
17단계 금속연결(WIRE BONDING)
칩 내부의 외부연결단자와 리드프레임을 가는 금선으로 연결하여 주는 공정
18단계 성형(MOLDING)
연결 금선 부분을 보호하기 위해 화학수지로 밀봉해 주는 공정
19단계최종검사(FINAL TEST)
성형된 칩의 전기적 특성 및 기능을 컴퓨터로 최종검사하는 공정으로 최종 합격된 제품들은 제품명과 회사명을 MARKING한 후 입고 검사를 거쳐 최종소비자에게 판매된다
MEMS (micro electro mechanical systems)란
초소형 정밀기계기술 - 21세기형 유망 산업으로 주목
자동차 에어백 가속도 센서, 가장 먼저 실용화 의료, 정보 기기 분야 개발 활발
21세기를 주도할 신기술로 손꼽히는 것 중 하나가 초소형 정밀기계 기술이다. MEMS는Micro Electro-mechanical Systems의 약자로 초소형 전자기계 시스템이라 번역되며, 전자회로와 기계부품이 같은 칩 위에 집적된 시스템을 말한다. 이를 제작하는 기술은 반도체 칩을 만드는 실리콘 가공기술에서 시작되었다. 실리콘 기판에 밸브, 모터, 펌프, 기어 등의 미세 기계요소 부품을 3차원구조로 만들기 위해서는 표면 가공 기술 뿐만 아니라, 깊은 식각을 하는 벌크 마이크로머시닝 기술과 LIGA 기술 등이 개발되었다. MEMS기술은 응용 분야에 따라 생물, 의학, 의료 분야 응용의 Bio/medical MEMS, 광학 응용의 Optical MEMS, 통신 분야 응용의 RF MEMS, 소형 전력쪽의 Power MEMS, 우주 분야 응용의 Space MEMS 등으로 분류된다. MEMS의 장점으로 몇 가지를 들 수 있다. 첫째로, MEMS공정은 반도체 제작 공정을 이용하므로 초소형(수 um ～ 수백 um 크기)으로 제작 할 수 있으며, 일괄 공정에 의한 대량생산이 가능하다. 이로서 소자의 크기와 단가 및 소비 전력을 크게 낮출 수 있다. 둘째로, 기계부품과 센서, 전자회로 등을 한 칩에 집적하여 높은 신뢰도를 얻을 수 있다. 셋째로, 작은 소자를 이용하여 미량의 물질을 다루거나 분석할 수 있고, 다수의 소자를 집적하여 분석시간을 대폭 줄일 수 있다.현재 MEMS는 화학, 생물, 의학, 기계, 전자 분야에서 응용되고 있으며 앞으로 응용분야가 더 넓어질 것으로 기대된다. MEMS기술은 구체적으로 마이크로 크기의 구조체복합시스템을 응용한 초미세기술의 한 분야로 각종 센서와 조절장치, 항법장치 등에 쓰이고 있으며, 특히, 전기, 전자, 기계, 화학 등의 종합적인 지식이 요구되는 복합 기술이다. 반도체 제조기술을 그대로 활용할 수 있고 응용분야가 무궁무진해 각처에서의 연구가 활발하게 진행중이다. MEMS는 실리콘 세라믹 등의 반도체 재료에 광반응물질을 덧씌우고 빛으로 깎아냄으로써 3차원 구조체를 만들 수 있다. 이를 이용해, 마이크로미터 단위를 제조할 수 없는 기계적 방법의 한계를 극복하는 것 이다.
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=14012943&sid=ddangkung&key=
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