반도체 8대공정 3. 포토공정

반도체 8대 공정 중 가장 중요한 과정이라고 할 수 있는 포토공정 단계에 대해 설명드리도록 하겠습니다.

 

포토공정을 간단히 설명하자면, 실리콘 웨이퍼 위에 회로 패턴을 형성하는 공정이라고 할 수 있습니다.

하지만, 사실은 매우 복잡한 과정을 거치기도 하고 반도체 전체 공정에서 차지하는 중요성이 매우 높은 공정인데요,

그 이유는 실리콘 웨이퍼에 회로를 형성하는 단계이기 때문입니다. (회로는 전자 기기를 동작시키고 정보를 처리하는 역할을 합니다.)

 

포토공정에서는 미세한 회로 패턴과 구조를 웨이퍼 위에 형성하기 위해 빛(노광)을 사용합니다.

이 과정을 통해 반도체 소자의 미세한 디자인을 정밀하게 전달하고 측정하게 되는 것이죠.

 

포토공정

 

1. 마스킹 (Masking)

포토공정의 첫 번째 단계는 디자인된 반도체 회로의 마스크(마스킹 패턴)을 생성하는 것입니다.

마스크는 반도체 웨이퍼 표면에 특정 패턴을 전달하기 위해 사용이 되는데요,

마스크는 반도체 디자인의 복제본이라고 할 수 있습니다.

이 과정을 통해 다음에 있을 단계인 노광 단계에서 웨이퍼에 빛을 투과하여 패턴을 형성하는 데 사용이 됩니다.

 

2. 노광 (Photolithography)

노광은 반도체 웨이퍼 위에 빛을 사용하여 마스크 패턴을 웨이퍼 표면에 복사하는 과정입니다.

웨이퍼에 미세한 빛을 투과하면, 미세한 회로와 패턴이 형성됩니다.

이 단계에서 사용되는 빛의 파장과 강도는 고도로 제어가 되며, 미세한 패턴을 형성하기 위해 정밀한 광학 장비를 사용하게 됩니다.

 

3. 조사 (Exposure)

노광 과정을 통해 마스크 패턴과 웨이퍼 사이에 빛이 전달되었죠?

전달받은 빛은 마스크 패턴을 웨이퍼 표면에 복제가 됩니다.

노광기는 이 빛을 정확하게 웨이퍼 표면에 투과하여 미세한 회로 및 구조를 만들어 줍니다.

 

4. 불광 (Development)

노광 과정을 거친 후, 웨이퍼 표면에 나타난 패턴을 화학적인 불광액에 노출시켜 일부 레지스트(반도체 표면을 노출시킨 부분)를 제거합니다.

이 과정을 통해 미세한 회로 패턴이 나타나게 됩니다.

 

5. 에칭 (Etching)

불광 과정을 통해 나타난 패턴은 반도체 소자의 실제 구조를 형성하기 위한 기초 과정이라고 볼 수 있습니다.

이후,에칭 과정을 사용하여 반도체 웨이퍼 표면에서 노출된 부분은 제거하고, 남은 레지스트와 반도체 소재를 정밀하게 패턴화 하는 과정입니다.

 

6. 검사와 품질 관리 (Inspection and Quality Control)

반도체 포토공정 후에는 품질검사가 수행이 됩니다. 이 과정을 통해 반도체 웨이퍼의 품질과 회로의 정확성을 확인하는 단계입니다.

이 과정을 통해 어떠한 결점이나 불량이 있는지 확인하고, 필요한 경우 보정 및 수정을 진행하게 되는 것이죠.

 

위에서 말씀드린 것과 같이, 전자기기와 연결하여 동작시키기 위한 회로를 만드는 공정이기 때문에 가장 중요한 공정 단계라고 할 수 있습니다.

 

아래 그림으로 쉽게 이해하실 수 있을 것 같아요.

포토공정 과정

 

다음 글에선, 반도체 8대공정의 네 번째 과정인 식각공정에 대해서 말씀드리도록 할게요.

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2023.10.03 - [반도체] - 반도체 8대 공정 1. 웨이퍼 제조

반도체 8대 공정 1. 웨이퍼 제조

2023.10.03 - [반도체] - 반도체 8대 공정 2. 산화 공정

반도체 8대 공정 2. 산화 공정

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