딴딴's 반도체사관학교

Session 2.에서는 Thin Film 공정에 대해서 다루어보도록 하겠습니다.기초부터 실무역량까지 준비 되셨나요![기초 1-1] Thin Film 공정이 반도체 제조 공정에서 어떤 역할을 하나요? 반도체 소자 제조 시 CVD와 PVD가 각각 어떤 Layer를 담당하는 지 알고 계신가요.반도체 소자의 단면을 보면 약 2/3이 절연막으로 채워져 있습니다. 이때 절연막과 배선을 만드는 두 가지 방법이 있는데, 그것이 CVD와 PVD 공정입니다. CVD 공정은 주로 절연막을 형성할 때, 사용됩니다. MOSFET 소자의 Gate Oxide, STI, ILD, IMD 등의 층간 절연막부터 최종 Passivation까지, 배선과 배선 사이, 층과 층 사이를 구분해주는 SiO2 산화막 계열은 모두 CVD로 형성된다..

이번 게시글에서는 CMP 공정의 설비엔지니어 관점에서 한 번 설명드려보겠습니다.설비 엔지니어라고는 했지만, 실제로는 설비 자체에서 발생할 수 있는 이슈와 구성품들에 대해서 다루는 내용이라 중복되는 내용이 있는 점 참고 부탁드립니다.[기초 8-1] CMP 소모성 부품에 대해서 설명해주시고 관리의 중요성도 함께 설명해주세요.CMP 공정의 품질은 장비 설계 만큼이나 소모성 파츠의 관리에 달려 있습니다. 특히 타공정 대비 소모성 파츠가 많은 CMP 공정의 경우 소모성 파츠를 관리하는 것이 중요하다고 생각됩니다. CMP 공정의 주요 소모품 Parts는 Pad, Disk, 멤브레인(Membrane), 리테이너 링, 브러시, 필터가 있으며 모두 시간이 지나면서 성능이 저하되는 소모품으로 적절한 시점에 교체하지 않으면..

이번엔 CMP 공정에서 정말 중요한 Slurry에 대해서 한 번 다루어보도록 하겠습니다.화학 관련 전공 지원자 분들 중 특히 CMP 공정을 희망하신다면Slurry 내용은 꼭 숙지하셔야겠죠![기초 7-1] Slurry의 구성 성분과 각각의 기능을 간략하게 설명해주세요.CMP Slurry는 연마제, 첨가제, 분산제, 산화제, pH조절제 그리고 Slurry의 매질인 물로 구성되어 있는 콜로이드 용액입니다.① 연마제(Abrasive)는 수십~수백 nm 크기의 고체 입자로 주로 Silica(SiO2), 세리아(CeO2), 알루미나(Al2O3)가 대표적이며, 화학 반응으로 약해진 Target 막질 표면을 기계적으로 연마하는 역할을 합니다. ② 첨가제(Additive)는 막질 표면에 선택적으로 흡착하여 특정 막질의 ..

오늘은 CMP 공정의 성능 지표인 Uniformity에 대해서 다루어 보겠습니다.[중급 6-1] CMP 공정의 Uniformity에 대해서 설명하고, Uniformity가 수율 저하에 미치는 영향을 말씀해주세요.CMP Uniformity는 Wafer 전체 영역에서의 얼마나 균일한 양을 연마했는지에 대한 지표입니다. Wafer 영역을 크게 Center, Edge, Extreme Edge 세 구역으로 나누고, 세 영역 모두 균일한 양의 연마가 이루어지면 Uniformity가 우수하다고 판단할 수 있습니다. Pad 상태 불량, Slurry 공급 및 유량 불균일 등의 요인으로 CMP Uniformity가 저하될 경우, 후속 공정의 이슈로 이어지게 됩니다. 예를 들어, Center 대비 Edge의 연마량이 클 경..

공정 엔지니어라면 공정 중 발생하는 주요 Defect 이슈 사항에 대해서는 숙지하고 계셔야겠죠. 오늘은 CMP 공정 주요 Defect 요소에 대해서 다루어보도록 하겠습니다.[기초 5] CMP 공정에서 발생하는 대표적인 Defect 2가지는 무엇인지 알고 있나요.네. 말씀드리겠습니다. CMP 공정에서 발생하는 2가지의 주요 Defect은 Residue와 Scratch 입니다. Slurry 입자나 CMP 공정 이후 부산물이 Wafer 표면에 흡착되면서 발생하는 불량입니다. CMP 공정 중 많은 부산물들이 발생하는데, 세정 공정의 조건이나 시간이 충분하지 않아 이 Residue가 탈착되지 않고 표면에 남아 있는 문제입니다. 두 번째는 이러한 Particle들이 Wafer와 Pad 접촉 계면에 개입되었을 때, ..

CMP 공정이 끝난 직후 Wafer 표면에는 슬러리 잔유물, 연마 부산물, 금속성 이물질 등이 남아있죠. 이를 충분히 제거하지 않을 경우 후속 공정에서 심각한 불량한 이슈로 이어질 수 있습니다. 이번 게시글에서는 세정 순서와 각 Chemical의 역할, 그리고 Brush 관리 방법 등 공정과 설비 관점에서 CMP Cleaning 공정을 파헤쳐 봅시다.[기초 5-1] CMP 공정 이후 Cleaning 공정이 반드시 필요한 이유를 설명해주세요.CMP는 Slurry와 Pad의 기계적 연마가 동시에 작용하는 공정이기 때문에 CMP 공정 이후 다량의 부산물과 Slurry 잔여물들이 필연적으로 표면에 발생합니다. Slurry 입자와 반응 부산물이 Wafer 표면에 잔류하게 될 경우, Scratch 불량의 소스로 ..

모두 아시다시피 반도체 공정도 중요하지만 설비 또한 중요하죠.CMP 공정 설비의 구성이 어떻게 되는지, 어떤 시스템이 탑재되어 공정을 안정적으로 제어하는지 한 번 살펴보아요.[기초 4-1] CMP Polisher Unit의 전체 구성과 각 부품의 역할에 대해서 알고 있나요?CMP Polisher Unit은 Head, Platen, Slurry Arm, Pad Conditioner 등으로 구성되어 있습니다. ① 먼저, Head는 Wafer를 고정하고 Pad 방향으로 압력을 가하는 Polishing의 핵심 부품입니다. 내부에 고무 재질의 멤브레인이 장착되어 Wafer에 압력을 가할 합니다. Wafer의 Pattern 면이 Platen 방향을 향하도록 부착하고 멤브레인의 Zone 별 압력을 조절하여 원하는 ..

CMP 공정에서 가장 중요한 기능은 평탄화와 Isolation입니다. 두 공정은 서로 목적이 다르고 공정에 요구되는 슬러리 특성도 다르죠. 평탄화의 경우 고단차를 얼마나 효율적으로 제거하느냐가 관건이고, 소자를 분리하는 Isolation은 어떤 막질에서 정확히 공정을 Stop하는지가 핵심이라 할 수 있죠.[기초 3] 반도체 제조 공정에서 단차는 왜 발생하며, 왜 제거를 해야 하는지 그 필요성에 대해서 말씀해주세요.반도체 제조 공정에서 단차가 발생하는 이유는 바로 하부막에 패턴 막질의 존재 여부 입니다. 반도체는 전기적 성질이 서로 다른 막질 패턴을 적층하여 반도체 Chip의 특정 Function을 구현한 것이죠. 하부에 패턴이 형성된 Wafer 위에 막질을 증착하면 패턴이 있는 곳과 없는 영역과의 높이 ..

반도체 공정에서 박막을 적층할 수록 표면에는 단차가 존재하기 마련입니다. 이 단차를 방치할 경우, 후속 노광 공정에서 Defocusing이 발생하여, Pattern이 Open되거나 Bridge가 발생하는 불량이 발생할 수 있죠. CMP는 이러한 불량 이슈를 개선하기 위해 표면 단차를 제거하는 공정으로,반도체 공정이 미세화 될수록 더욱 중요해지죠.[기초 1] CMP 공정은 무엇이며, 화학적 & 기계적 요소는 각각 어떤 역할을 하는지 설명해주세요.CMP(Chemical Mechanical Planarization)는 화학적 요소와 기계적 요소를 동시에 이용하여 Wafer 위의 막질을 슬러리로 평탄화 시키는 공정입니다. 화학적 요소부터 말씀드리겠습니다. 슬러리에 포함된 화학 물질이 막질 표면과 반응하고, 산화..

AI 시대가 도래하면서 면접에서 AI시장과 HBM 메모리에 대한 Keyword로 질문이 꼭 한 두개씩은 나오더군요. 우리가 흔히 알고 있는 HBM, DRAM 적층과 같은 기본적인 내용이 아닌 시장과 기술 경쟁력 그리고 추후 로드맵까지 한 번에 정리하는 시간을 가져보도록 하겠습니다.[질문 1] DDR5가 있는데 AI 서버에 HBM이 별도로 필요한 이유는 무엇인가요.[변형] DDR5와 HBM의 차이는 무엇인가요.HBM은 기존의 DDR5를 대체하는 것이 아니라, 그 역할이 다릅니다. HBM의 경우 GPU 바로 옆에서 연산 전용 초고속 데이터 공급을 담당합니다. AI가 추론 시 GPU는 수천억 개의 파라미터를 동시에 처리하는데, 토큰 하나를 생성할 때마다 이 파라미터 전체를 메모리에서 GPU로 가져와야 합니다...