Ethan Shin

Clean room이라고 들어보셨나요. 이름 그대로 엄청 깨끗해서 먼지도 별로 없는 공간으로 반도체의 퀄리티를 결정하는 중요한 시설입니다. 먼지가 웨이퍼 위에 올라간다면 모든 공정에 문제가 생길 수 있습니다. Photolithography 과정에서 먼지가 빛을 막아 원치않는 패턴이 발생 할 수도 있고요. 제대로 deposition 이 이뤄지지 못할수도 있습니다. 먼지말고도 사람의 몸에서 나오는 단백질, 화장품에서 떨어지는 금속 또한 오염물의 일종입니다. 이러한 Clean room의 수준을 나타내는 지표로 Class N 이 있습니다. Class 1000 은 (1ft)³ 당 0.5um 이하의 먼지수가 1000개 미만 Class 100 은 (1ft)³ 당 0.5um 이하의 먼지수가 100개 미만 Class 1..

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 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. 하..

Wet etching이란 무엇인가? Photolithography 로 임시 패턴을 만든 상황에서 본격적으로 wafer을 다듬는 공정이다. Si Wet etching의 매커니즘은 2단계로 진행되는데 그 공정은 다음과 같다. 1st process : Si + 4HNO₃ → SiO₂ + 2H₂O + 4NO₂ 실리콘 Wafer와 질산 용액이 만나 산화가 진행된다 이 과정에서 물과 이산화질소 로 Gas가 발생한다. 2nd process : SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2HO₂ 1st process에서 산화된 실리콘은 플루오린화 규소산(Hexafluorosilicic acid) 와 물로 분해된다. 이 두 Process 를 동시에 진행하기 위해서 질산과 불산을 혼합한 용액을 사용한다. 이 혼합액에다가 DI..