반도체 공정 별 장비 - bandoche gongjeong byeol jangbi

반도체 제조공정과 용어에 대해서 간략하게 설명 드립니다..

(저도 이분야 종사하지 않기 때문에 오류가 있음을 먼저 밝힙니다..)

반도체 재료업체를 크게 세분하면 일반적으로 전공정재료와 후공정재료로 구분된다. 

전공정재료는 다시

1) 기능재료 - 반도체의 기판이 되는 웨이퍼 - 와
2) 공정재료 - 웨이퍼를 가공하여 칩을 제조하는데 사용되는 소재로 포토마스크,

                   포토레지스트, 반도체용 고순도 화공약품 및 가스류, 페리클, 배선

                   재료 등 -  로 구분되며,

후공정재료에는

구조재료- 리드프레임, 본딩와이어, 봉지재 등 - 가 있다.

 반도체장비업체도 세분하면 일반적으로 전공정장비 및 후공정장비로 구분되며

전공정장비는 다시
1) Main장비- CVD(화학증착장비), Asher, 식각장비, Track장비 등 와
2) 주변장비- 세정장비, 개스캐비넷, Chiller, Scrubber 클린룸설비, 반도체 배관

                  설비 등으로 구분되며,

후공정장비는

1) 검사장비(Test Handler, Chip Mounter, Burn-in System 등)와
2) 기타장비- 패키징 장비(몰딩, 트리밍, 포밍장비), 레이저 마킹장비 등으로

나누어진다.

그림으로 보면 아래와 같습니다..

간단하게 반도체 기업에서 자주 나오는 용어들에 대해서 설명을 하자면

1) 화학기상증착(CVD : Chemical Vapor Deposition)
화학기상증착이란 반도체 제조공정 중 반응기 안에 화학기체들을 주입하여 화학반응에 의해 생성된 화합물을 웨이퍼에 증기 착상시키는 것을 말하며 이 과정에 사용되는 고순도 약액 또는 특수가스를 화학기상증착재료라 한다.

증착법에는 크게 네가지로 분류되는데 1) 상압화학기상증착 (AP CVD : Atmospheric Pressure CVD), 2) 저압 화학기상증착(LP CVD : Low Pressure CVD), 3) 열화학증착 과 4) 플라즈마 화학 증착 (PE-CVD)으로 나눌 수 있다

2) 식각재료(Etchants) 및 세정재료(Cleaning Chemicals)
식각재료는 반도체 제조공정 및 웨이퍼 제조공정은 물론 평판디스플레이 제조공정에서도 광범위하게 사용되는 재료이다. 우선 식각 이라 함은 웨이퍼 표면이나 평판디스플레이 기판에 반도체 집적회로를 형성시키기거나 필요한 부위를 얻기 위하여 화학약품 및 특수가스의 화학반응을 이용하여 얻고자하는 패턴을 만드는 작업을 식각 이라 하며 이러한 공정에 사용되는 약품이나 특수가스 및 기타재료를  식각재료라고 한다.

세정이란 웨이퍼나 평판디스플레이 표면에 반도체 패턴이나 도선 패턴 등을 형성시킬 때 금속오염물이나 입자들을 각각의 제조공정을 수행하기 전ㆍ후에

고순도의 약품을 사용하여 제거시켜주는 작업을 세정이라 하며 반도체공정에서 30 ∼ 40% 정도가 세정공정이 차지함으로 세정재료의 중요성은 지대하다 할 수 있다.

3) 포토마스크 : 석영유리판에 회로를 묘화한 회로도의 원판

4) 포토레지스트(P/R) : 회로를 사진 현상하기 위한 감광액

5) 리드프레임 : 칩과 외부회로와의 접속을 위한 지지대

6) Etching (식각)

Silicon Wafer에 필요한 부분만을 남겨놓고 불필요한 부분을 화학 또는 가스로 녹여내는 제작과정

7) Bonding

주로 Wire Bonding이라고 일컬어지며 반도체 제품의 조립시 Chip의 PAD와 외부 단자를 도선으로 연결하는 작업

8) Chiller(칠러)
반도체공정 중 주로 Etching(식각)공정에서 Process Chamber 내의 온도조건을 안정적으로 제어하는 온도조절장비

9) Asher(에셔)
건식 식각이나 이온 주입 등에 의해 굳어진 감광액의 건식 제거(Dry Strip)용 반도체 전공정 장비

10) Burn in System

높은 온도(83℃~125℃)로 Device에 열적 Stress를 가하여 Test하는 장치

11) Capillary

Wire Bonding 공정에서 금선을 연결하는데 사용하는 도구 (Ball 모양을 형성해주고, Wire를 끊어 주는데 사용)

Gold Wire로 접합하는 Bonding 작업시 Gold Wire를 Bonding 위치에 정확히 안내하고, 또한 Gold Wire가 Chip에 단단하게 연결될 수 있도록 초음파를 Bonding 부위에 전달시키는 기능을 수행하는 초정밀 가공제품

12) Cascade System

3단으로 되어 있는 작은 폭포로써 순수한 물(DI Water)이 흐르면서 바닥으로부터 질소가 분출되도록 하여 Wafer를 헹구는 장치

13) Gold Wire : 반도체 소자인 Die와 Package 단자간을 연결하는 금속 세선

14) Slurry Supply System

반도체 제조공정중 하나인 CMP공정에 슬러리를 공급하여 웨이퍼 표면을 초미세 평탄화하는 장치

15) TRAY
반도체 소자, 반도체 및 LCD Module제품(정밀전자 부품)을 외부의 충격이나 정전기, 전자파 등으로부터 안전하게 보호할 수 있도록 제작된 제품  

16) Si, AI203, Quartz  (구체적인 설명은 나도애널리스트 란의 "에스엔티" 참조)
반도체 제조장비 부분품

17) NF3
반도체 및 LCD 세정용 특수가스

18) C.C.S.S
반도체와 LCD전공정에 필요한 Chemical을 배관을 통해 생산장비로 원격공급하는 자동화 System이며, 다양한 형태의 제품으로 응용이 가능

19) WET SYSTEM
반도체용 각종 Cleaner 및 LCD용 세정 system, Glass Etching system등으로 Fab공정중 Etching 및 세정시에 사용되는 전공정 장비로서 기존에는 주로 일본에서 수입하였으나, 최근 국산화 개발로 수입 대체중인 제품.

20) RF-Genertor

반도체 전공정 장비(Etch, CVD, 등)의 Plasma 발생 전원장치로 사용

21) Pellicle (소형펠리클)

반도체Device 제조시 Photolithography(노광식각)공정에서 Photomask(반도체설계회로도)를 이물질로부터 보호하기 위해 사용되는 부품 

22) GAS SCRUBBER
반도체및 LCD 생산설비의 독성 GAS 농도를 분해하여 배출하는 장비로 Air+Heating Condition에 반응, 고온에서 분해, 2차 분해후 Powder Collector를 통해 분진을 모집.

23) DI(DI Water)

이온이 함유되지 않은 물이란 뜻으로, 불순물을 제거시킨 순수 Wafer의 세정 및 절단시 용수로 사용됨

24) Dicing

편도 절단이라고도 하며 Wafer절단 방식의 하나로 단일 방향으로 절단하는 방식(왼쪽에서 오른쪽    으로만 절단)

25) Flash Memory

일반메모리 반도체와 달리 전원이 꺼져도 저장된 데이터가 그대로 보존되는 반도체

26) Foundry

생산공장을 의미하는 Fabrication Plant와 동의어로 쓰이며 마이크로프로세서를 실제로 생산하는 장소, 반도체 수탁생산업체

27) Utility

공기, 질소, 진공, 순수, 전원 등 제반 공정에 필요한 요소들을 통틀어 일컫는 말

28) Wafer

 규소박판으로 규소(Si)를 고순도로 정제하여 결정시킨 후 얇게 잘라낸 것으로 반도체 소자를 만드는데 사용함

이전에 더 많은 자료가 있었는데 사라져 버려서 아쉽게 저장되어 있는 자료 한에서만 올렸습니다..

국내 반도체 장비/재료 관련 기업

- 실적은 04년 실적이고 괄호 안의 %는 03년 대비 증가율입니다..

- 올초에 작성한 거라 시가총액이 05년 2/15일 기준입니다.

- 올초 이후 신규등록된 기업과 업종 변경한 기업들도 있을 것입니다..

(반도체 장비 관련기업)

(반도체 재료관련 기업)

반도체 공정이나 기타 설명에 대해 자세히 알고 싶으신 분들은 다음과 같은 사이트에 가시면 많은 것을 배우실수 있을거라 생각됩니다..

1) http://www.ksia.or.kr/semi/1-1.htm 

-> 반도체 기초용어, 제조과정 그림으로 쉽게 설명

2) http://www.icbank.com/

-> 반도체 동향 및 반도체에 관한 자료

3) http://myhome.naver.com/bluelogic/data.html

-> 이준호 씨라는 개인 홈페이지 인데 이곳의 반도체 자료실란이 유용함

4) http://www.semimaterials.com/kor/korean/offer_wafer.html

-> 반도체의 모든 공정에 대한 설명 (약간의 난이도 요함)

그외 상기 제공된 싸이트에 링크된 자료를 보면 여러 경도를 통해서 얻으실 수 있을 겁니다..

다시 읽어보니 많이 부족하네요..

혹시 이 분야의 전문가분이나 더 잘 알고 게시는 분들의 보충설명 부탁드리며

더 좋은 자료가 있으시면 같이 공유했으면 합니다..