[반도체공정]반도체 재료

Silicon wafer 의 주 원료일 실리콘은 어디서 가져올까요?

바로 주변에 널린 모래입니다. 하지만 모래에는 여러 불순물들이 섞여있기 때문에 여기서 고 순도의 Si을 추출해야 합니다.

 

그렇다면 실리콘을 어떻게 납작한 반도체로 만들까요?

 

바로 실리콘을 Furnace 에서 녹인후 용액으로 만든후 Seed 라는걸 성장시키는 방법을 사용합니다.

가장 많이쓰는 방법 하나만 설명할텐데요. 바로 czochralski(초크랄스키) 방식 입니다.

 

얀 초크랄스키

얀 초크랄스키는  이분입니다 베를린 공대 출신으로 위 공정을 개발하신 분이죠.

 

 

 

이 공정을 자세히 보면 다음과 같습니다.

 

 

다결정 실리콘을 녹인후 단결정 Seed를 넣어서 돌리면서 빼는겁니다. 아주 세밀하게 온도를 제어해야 꺼내자마자 냉각되어 실리콘결정이 굳어서 성장하겠죠.

 

하지만 우리가 원하는건 납작한 웨이퍼 입니다.

 

그렇기 때문에 이 Ingot을 절단 해주어야 하는데요 이를 sawing 이라고 합니다.

 

 

 

이렇게 만들어진 wafer 는 후처리를 해줘야 하는데요 CMP 공정과 가장자리 연마를 해줍니다

 

CMP공정은 단면을 깔끔하게 만들어주는 공정으로 Chemical mechanical polishing 의 줄임말입니다. 굳이 양쪽다 polishing 해줄 필요는 없고 한쪽면만 한다면 single side polished wafer 두면 다 해주면 double side polished wafer 로 분류할수 있습니다.

 

가장자리연마는 모서리가 각져 있으면 파손에 취약하기 때문에 모서리를 둥글게 갈아내는 공정입니다.

 

면적에 따라도 구분할 수 있는데요 2inch,4inch,6inch 200mm,300mm,400mm,450mm로 다양합니다.