전자공학/반도체 공정

Photolithography

Photolithography 반도체 웨이퍼 위에 감광 성질이 있는 포토레지스트를 얇게 바른 후, 원하는 마스크 패턴을 올려놓고 빛을 가해 사진을 직는 것과 같은 방법으로 회로를 형성하는 기술을 말한다. 위처럼 PR을 웨이퍼에 고르게 도포한다. 이후 Exposure(노광)을 통해 PR 막에 회로 패턴을 찍어내고, Development(현상) 과정을 통해 PR 막을 제거한다. 이때 빛을 받은 부분의 PR 막을 제거하는 것을 positive PR, 빛을 받지 않은 부분의 PR 막을 제거하는 것을 negative PR이라고 한다. positive PR: 빛을 받은 부분만 사라지고, 받지 않은 부분만 단단해서 남는다. negative PR: 빛을 받은 부분만 단단해져서 남고, 빛을 받지 않은 부분만 사라진다. ..

Microfabrication Basics

Material Structure Crystalline(단결정): 원자들이 모두 같은 배열 규칙을 갖는 경우이다. 고온(약 1000도)에서 형성되므로 비싸다. 고온에서 형성되기 때문에 원하는 곳에 증착 또는 성장시키기가 어렵다. 회로를 만든 상태에서 단결정 실리콘을 증착하려고 한다면 고온이 요구되기 때문에 결국은 회로가 녹아서 망가져 버린다. Polycrystalline(다결정): Grain Boundary라는 경계면을 기준으로 원자의 배열 규칙이 다르다. Amorphous(비정질): Grain Boundary가 너무 작아서 엄청나게 많은 경계가 있는 경우이다. 이 경우에는 규칙이 없이 난잡하다. 상대적으로 저온(200 ~ 300도)에서 형성되어 비용이 크게 들지 않는다. 반도체에서 사용하는 절연체인 S..

Microfabrication Intro

IC란? IC를 만드는 반도체 공정 과정에 대해서 배운다. IC는 반도체 칩이라고도 하며, 수백만 개의 능동소자(다이오드, 트랜지스터)와 수동소자(저항, 커패시터, 인덕터)들을 Si 웨이퍼 위에 형성하여 이루어진 소자이다. ex) 마이크로프로세서, 메모리, 증폭기, 발진기, 타이머 IC와 반대되는 개념으로 DC(Discreted Circuit)가 있다. 무어의 법칙 무어의 법칙은 '2년을 주기로 단위 면적당 트랜지스터의 개수가 2배 증가한다'는 개념이다. 현재는 무어의 법칙이 성립하지 않는다. 트랜지스터가 원자, 분자 수준으로 작아져 버렸고, 10nm에는 대략 100개 정도의 분자가 존재하니 더이상 줄이는 것에는 의미가 없는 수준이 되었다. 어찌됐든 이렇게 반도체가 작게 설계될 수 있었던 것은 반도체 미..