반도체공정개론 (반도체공학 이론 전량 필기본)

1. 반도체공정 개요

반도체공정은 반도체 칩을 제조하기 위한 일련의 공정으로서, 매우 정밀하고 복잡한 단계로 이루어져 있다. 반도체는 실리콘 웨이퍼 위에 다양한 미세 구조를 구현하는 과정을 통해 만들어진다. 반도체공정은 주로 광역적 공정보다 미세화와 정밀화를 추구하며, 이로 인해 제품의 성능과 신뢰성이 향상된다. 현재 글로벌 반도체 시장은 2023년 기준 연간 약 6000억 달러 규모이며, 반도체공정 기술은 점점 더 작아지는 이를 통해 5나노(㎚) 기술이 상용화됨으로써 집적도가 크게 증가하고 있다. 반도체공정은 크게 디자인, 생산, 검사, 패키징의 단계로 구분되며, 이 중 생산 단계가 핵심이다. 생산은 다시 여러 소공정으로 세분화되는데, 이는 포토리소그래피, 산화, 확산, 침적, 증착, 식각, 금속화 및 패키징이다. 포토리소그래피는 회로 패턴을 실리콘 웨이퍼 표면에 형성하는 핵심 공정으로, 노광 및 현상 공정을 포함한다. 특히, 7나노 공정에서의 이온 주입률은 1×10¹개/㎤에 달하며, 이는 미세 구조 형성에 중요한 역할을 한다. 산화 공정은 실리콘 표면에 산화막을 형성하는 단계로, 두께는 수 나노미터에서 수백 나노미터 범위 내…