에칭
加工된 실리콘 웨이퍼
웨이퍼
(
wafer
), 一名
슬라이스
또는
基板
은
集積 回路
製作을 위한 電子 機器 및 旣存의 웨이퍼 基盤
太陽光 電池
에 使用되는 結晶質 실리콘과 같은
半導體
素材의 얇은 조각이다.
실리콘
半導體
素材의 種類 決定을 원주상에 成長시킨
鑄塊
를 圓板 模樣으로 얇게 깎아내어 만든다.
槪要
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웨이퍼의 크기는 50 mm ~ 300 mm까지 다양한 種類가 있으며, 口徑이 크면 1張의 웨이퍼에서 많은 集積回路 칩을 生産할 수 있기 때문에, 時間이 지날수록 구경은 커지고 있다. 直徑 300 mm의 실리콘 웨이퍼는 2000年頃부터 生産量이 增加해서, 2004年에는 실리콘 웨이퍼의 全體 生産數量의 20 %程度를 차지하게 되었다.
두께는 半導體 製造 工程中에 取扱하기 쉬운 0.5 mm ~ 1 mm 程度 되지만, 一般
실리콘 웨이퍼
의 境遇에 例外 치수는 SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) 같은 業界團體에서 標準化 되고 있다. 例示로, 直徑 150 mm (6 인치)의 境遇는 두께 0.625 mm, 200 mm (8 인치)에서는 두께 0.725 mm, 300 mm (12 인치)에서는 두께 0.775 mm로 되어 있다. (두께 誤差는 ±0.025 mm)
半導體素子의 製造를 위해서 웨이퍼는 特定의
決定 防衛
를 따라서 깎여 있다. 또한, 工程中 웨이퍼의 方向을 맞추기 위해서, 플랫 或은 넛치라고 불리는 노치가 있다. 플랫은, 挑戰型과 決定 方位에 依해서 노치하는 位置가 定해져 있다.
플랫 位置의 分類
製造方法
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여기에서는
실리콘 웨이퍼
의 一般的인 製造法을 說明한다.
벌크決定 成長
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실리콘의 境遇, 초크랄스키법 (Cz法) 或은, 플로팅 존法 (FZ法)에 따라서 單結晶 鑄塊가 만들어진다.
- 초크랄스키 (
Czochralski, Cz
)法
- 石英
의
도가니
로 多結晶 실리콘을 溶解해서, 溶液안에 種決定을 浸漬하고, 徐徐히 끌어올려 가는방법이다. 이 方法에는, 比較的 큰구경의 單結晶이 만들기 쉽고,
LSI
에 使用되는 웨이퍼는, 大部分이 이 方法에 依하여 만들어진다. 하지만, 溶液이 도가니에 接觸하고 있기 때문에, 도가니의 表面으로부터 冷却時에 過飽和가 되는만큼 大量의 酸素가 混入되고, 또한, 決定의 性情方向에 따라 抵抗率의 變化가 커다란 問題가 있어서,
電力 素子
에는 別로 使用되지 않는다. 進步된 技術로 自戒를 걸어서 決定 成長을 制御하는 MCZ法이 있다.
- 플로팅 존(
Floating Zone, FZ
)法
- 多結晶 실리콘의 鑄塊를 部分的으로 溶解하면서 團結淨化를 하는 方法이다. 結晶의 成長方向의 不純物 分布가 一定하고, 酸素濃度가 매우 적은 長點이 있지만, 決定 半徑方向의 抵抗率 分布에 隔差가 있기 때문에,
中性子
調査에 依해 抵抗率의 均一化를 圖謀할 수 있다.
外形硏削
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- 鑄塊의 外注를 硏削해서, 所定의 直徑으로 完成하는 方式이다.
防衛加工
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- 決定防衛를 測定해서, 防衛를 알 수 있도록 定해진 位置에 防衛 플랫이나 넛치를 새긴다.
決定切斷
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- 끌어올려진 鑄塊를 다음 工程에서 加工할 수 있는 크기로 分割하기 爲해서 絶斷을 實施한다. 길이는 대충 30 cm ~ 50 cm의 원주가 된다. 이때 끌어올릴때 생긴 수부 (
top
)와 低部 (
tail
)를 切斷해서 除去한다.
슬라이싱
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- 鑄塊를 電線톱이나 來週칼날 切斷機(
ID-Saw
)을 利用하여 原型으로 자른다.
베벨링
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- 실리콘은 단단해도 弱하기 때문에, 加工時에 쉽게 갈라지거나 빠지기도 한다. 그것을 막기 爲해서, 잘라진 原形의 外注를 몰딩한다. 이때, 不均衡이 있는 外注 (直徑)에 OF 幅의 길이를 맞추는 일도 包含된다. 主로 이 工程으로 使用되는 裝置는 베벨링 머신 (年切削 機械)라고 하며 日本 會社의 emtec.co.ltd의 裝備가 大部分의 市場을 占有하고 있다.
랩핑
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- 正反間에 얇게썬 圓盤을 揷入해서, 거기에 硏磨用 粒子를 包含한 硏削液 (
slurry
)를 흘리면서 문질러서 表面의 울퉁불퉁을 除去하여 두께나 形象을 만들어 가는 工程이다.
에칭
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에칭
입니다.
- 表面을 藥品으로 녹여서, 랩핑으爐因한 加工 데미지나 엉성함을 除去하는 工程이다.
도너킬러 어닐링
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- 決定 育成時에 石英 도가니에서 融和된 酸素가 結合하고 도너로 役割해서, 不純物로 制御된 抵抗값이 어긋나기 때문에, 이 酸素 도너를 分解하기 위해서 熱處理를 實施한다. 加工應力의 緩和나 結晶缺陷을 감소시키는 目的도 있다.
에지 硏磨
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- 구경을 크게하는 것과 同時에 에지의 데미지가 分裂이나 파티클의 發生이 問題가 되기 때문에, 에지표면을 CMP 加工에 依해서 매끄럽게 하는 工程이다.
硏磨
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- 表面의 程度 (平坦道)를 높이기 위해서, 化學-機械硏磨 (CMP) 加工에 依하여, 傾眠 狀態로 만드는 工程이다.
稅政
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- 各 加工工程으로 더러워졌기 때문에, RCA로 開發된 RCA 稅政을 基本으로 한 세정方法에 依하여, 씻어서, 淸淨化한다.
檢事
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昆布
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主要 會社
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톱 리스트
기타
같이 보기
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參照文獻
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- The Nano-Micro Interface: Bridging the Micro and Nano Worlds by Hans-Jorg Fecht, December 20, 2004
