반도체제조공정 기술(우종창)

최근 반도체 기술은 새 정부가 들어서면서 ‘제2의 반도체’ 산업으로 육성하겠다는 의지를 갖추고 글로벌 중심 국가로 도약하기 위해 기업지원을 강화하기로 했다. 2024년 정부가 반도체 산업 경쟁력을 강화하기 위해 정책금융과 민간 펀드 등을 재원으로 10조원 이상의 지원 프로그램을 마련하여 소재·부품·장비(소부장), 팹리스, 제조시설 등 반도체 전 분야의 설비투자 및 R&D을 지원하겠다는 계획을 발표하였다. 지원 분야는 제조시설 및 후공정 등 반도체 전 분야가 될 것이고 특히, 반도체 후공정 분야에 투자를 집중하겠다고 강조했다.

 

이에 본 교재는 현장에서 사용되는 공정 기술에 대한 이해도를 높이고 단위공정을 활용하여 실제 반도체제조공정이 어떻게 이루어지는지에 자세히 다루었다. 또한, 개념적으로 접근하여야 할 내용들은 요약하였고, 꼭 필요한 내용들만을 집약하여 집필하였다.

 

반도체를 처음 접하는 학생이거나 초심자들에게는 생소한 반도체 용어와 영어가 익숙하지 않아 이해하기에는 힘들 것이지만, 지속해서 읽고 이해하려 한다면 충분히 머릿속에 정리가 될 것으로 판단된다. 본 저서는 초보자나 학생들에게 반도체제조공정에 대한 가이드 역할이 될 것이고, 중급자에게는 필요할 때 찾아볼 수 있는 지침서 역할이 될 것이다.

 

제1장에서는 반도체 제조공정이 이루어지는 현장에 대한 간략한 내용들과 반도체 산업안전과 실험실 운영이 무엇인지를 알고 공부할 수 있도록 설명하고 있으며, 제2장부터 반도체제조공정의 각 단위공정에 대해 자세히 설명하였다. 본 저서의 주요 내용들은 기본적인 개념을 시작으로 응용 기술에 이르기까지 설명하고 있으며, 각 장들에 마지막 단원들은 엔지니어가 해야 할 역할과 관리에 관한 내용들을 다루었다. 제11장은 반도체 단위공정들을 이해하고 실습하였을 때, 결과 정리를 어떻게 하는 것이, 좋은지 방법을 제시함으로써 실습에 활용하면 좋을 것으로 판단된다.

 

저자는 다년간 반도체 연구와 강의를 하면서 언제나 처음 반도체라는 것을 접하면, “왜 반도체는 어려운 학문이라 생각할까?”라는 의문을 스스로에게 던지면서, 항상 저자는 “어려운 학문은 맞다. 그러나 꾸준한 노력이 있으면 충분히 이해될 것이다.”라고 스스로에게 답을 주고 연구하면서 계속 “ing”하면서 달려가고 있다.

 

이 저서가 반도체제조공정 기술을 배우는 학생들이 선택해 반도체제조공정에 대한 이론과 실습을 터득하여 대한민국 반도체 산업의 유능한 인재가 되는데 밑거름이 된다면, 저자의 작은 소망은 본 교재가 조금이라도 도움이 되길 기대해 본다.

 

2024년 8월

새벽녘 어두운 연구실 안에서 집필을 마무리하며

저자 씀

[목 차]

 

 

Chapter 01. 반도체 산업안전

1.1 실험실 용어

1.2 반도체 산업안전

1.3 실험실 안전수칙

1.4 실험실 운영

1.5 반도체 제조 공정

 

Chapter 02. 세정(Cleaning) 공정

2.1 세정 공정

2.2 세정 공정의 특징

2.3 세정 공정 장비의 특징

2.4 세정 공정 정리

 

Chapter 03. Oxidation(산화) 공정

3.1 산화 공정

3.2 산화 공정의 특징

3.3 산화 공정 장비의 특징

3.4 산화 공정 관리

 

Chapter 04. 확산(Diffusion) 및 이온 주입(Ion Implant) 공정

4.1 확산 및 이온 주입 공정

4.2 확산 및 이온 주입 공정의 특징

4.3 확산 및 이온 주입 공정 장비의 특징

4.4 확산 및 이온 주입 공정 관리

 

Chapter 05. CVD 공정

5.1 CVD 공정

5.2 CVD 공정의 특징

5.3 CVD 장비의 특징

5.4 CVD 공정 장비의 소개

 

Chapter 06. PVD 공정

6.1 PVD 공정

6.2 PVD 공정 및 장비의 특징

6.3 PVD 공정의 특징

6.4 PVD 공정 관리

 

Chapter 07. 포토 공정

7.1 포토 공정

7.2 포토 공정의 특징

7.3 포토 공정 장비의 특징

7.4 포토 공정 관리

 

Chapter 08. 식각 공정

8.1 실습 목적

8.2 식각 공정의 특징

8.3 식각 공정 장비의 특징

8.4 식각 공정 관리

 

Chapter 09. CMP 공정

9.1 CMP 공정

9.2 CMP 공정의 특징

9.3 CMP 공정 장비의 특징

9.4 CMP 공정 관리

 

Chapter 10. 측정 및 검사(Metrology & Inspection)

10.1 측정 및 검사

10.2 측정 및 검사 분류

10.3 분석 방법

 

Chapter 11. 반도체 실습 결과 분석

11.1 실습 결과 분석

11.2 집적 공정실습

 

APPENDIX (부록)

A.1 반도체 용어

A.2 물질안전보건(MSDS) 및 주의사항

A.3 참고문헌