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건식공정에 의한 실리콘 웨이퍼의 가공기술

전문가 제언

건식에칭 기술은 실리콘 웨이퍼를 사용하는 반도체 부품이나 MEMS부품의 제조공정에서 사용되고 있다. 반도체의 대표적인 원소는 실리콘과 게르마늄이다. 이들 원소들은 최외곽 전자대에 4개의 전자를 가진 IV족 원소들이다. 순수한 반도체 소자들은 서로 공유결합하여 안정된 상태로 존재한다. 반도체에 투입되는 불순물 양에 따라 전기를 통하는 성질을 조절할 있다. 마지막 2% 표면처리 기술도 신호전달속도와 데이터 접속에 중요한 역할을 한다.

 

2010년 일본의 S. Kaminaga는 MEMS Engineer Forum에서 고속 고정밀도의 에칭공정을 발표하였다. 독일의 Bosch사는 실리콘 웨이퍼 깊이가공 장치를 개발하였다. 새로운 MEMS 소자개발을 목표로 고객사의 요구에 대응하고 있는 것으로 알려졌다. 이동용 스마트제품이 수요자 맞춤식으로 개발 생산됨에 따라 3D, 반도체 웨이퍼의 표면형상제어나 표면조도, 마스크 선택비 등의 균일성과 성능향상을 목표로 세계적으로 개발경쟁이 치열한 실정이다.

 

최근 이동용 제품이 고가의 첨단소재로 개발됨에 따라 표면처리의 중요성은 점점 강조되고 있다. 손톱만한 사이즈의 실리콘 웨이퍼 표면에 수십억 개 이상의 전자소자를 실장하기도 한다. 반도체 표면처리에서는 먼저, 실리콘 웨이퍼 표면에 감광액과 빛에 반응하는 물질인 포토레지스트를 도포한다. 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 표면에 도면이 그려진 원판인 Mask를 얹고 자외선 등의 빛을 쬐어 감광시킨 후, 원하지 않는 부분을 현상액으로 제거한다. 흑백필름을 현상해보면 투명한 부분과 검은 부분으로 구성되어 있는 것 같은 포토레지스트를 이용하여 선택적 에칭영역을 구분하고 있다.

 

불화물은 유리를 용해시키고 인체에 영향을 주며 웨이퍼의 에칭속도도 생산성, 품질과도 직결되기 때문에 에칭제의 선택에 세심한 주의가 필요하다. 이러한 반도체 표면처리 기술은 국내의 삼성이나 엘지, SK, 동부 등, 대기업에서 개발되고 있어 이러한 표면처리 기술지원은 중소기업 현장에도 표면처리 전문가를 통한 맞춤식으로 지원되어야 한다.

저자
Hiroto KANAO,Yoshiyuki NOZAWA
자료유형
니즈학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
재료
연도
2016
권(호)
67(8)
잡지명
表面技術
과학기술
표준분류
재료
페이지
401~408
분석자
김*상
분석물
담당부서 담당자 연락처
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