모아의 기웃기웃 · 이해의 작업대
전공정 연재 2 / 10웨이퍼 준비 · 웨이퍼 절단
실리콘 기둥은 어떻게 웨이퍼가 될까?
다듬은 실리콘 잉곳을 가는 줄로 여러 곳에서 동시에 자르면 얇고 둥근 웨이퍼가 나옵니다. 줄이 지나간 자리와 원판으로 남는 부분을 직접 확인해 보세요.
전공정과 후공정은 어디서 나뉠까?
전공정에서는 웨이퍼 위에 트랜지스터와 금속 배선 등을 만들어 칩 회로를 완성해요. 이 연재의 1~3편은 그에 앞서 실리콘 기둥인 잉곳을 키우고, 잘라서, 연마하는 웨이퍼 준비 단계예요. STMicroelectronics 제조 공정
후공정에서는 회로가 만들어진 칩을 분리하고, 연결·조립해 제품으로 만든 뒤 검사해요. HBM에서는 DRAM 칩을 여러 층으로 쌓아 연결합니다. 웨이퍼가 아직 통째인 상태에서 시작하는 패키징도 있어요. SK하이닉스 HBM·패키징 소개 · 웨이퍼 레벨 패키징
웨이퍼 준비부터 회로 형성까지 · 전공정 보기
웨이퍼 준비
- 잉곳 성장
- 웨이퍼 절단
- 웨이퍼 연마
웨이퍼 위 회로 형성
- 산화
- 포토
- 패턴 식각
- 이온 주입
- 박막 증착
- 평탄화(CMP)
- 금속 배선
와이어 쏘로 잉곳 자르기
재생하거나 슬라이더를 움직여 줄이 잉곳을 통과하는 깊이를 바꿔 보세요.
지름을 고르게 다듬은 잉곳
긴 잉곳의 끝을 잘라내고 둘레를 고르게 다듬은 뒤, 원기둥을 와이어 위에 놓습니다.
웨이퍼 두께 775 µm는 어느 단계의 값일까?
- 절단 직후 (as-sawn) · 제조사 공정 예시
- 약 1,000 µm (1 mm)래핑·식각·연마에서 표면을 다듬을 두께를 남겨 잘라요.
SUMCO 제조 공정 - 연마 완료 · 지름 300 mm 제품 예시
- 공칭 775 µm (0.775 mm)한 제품의 두께 사양은 775 ± 25 µm예요.
300 mm 연마 웨이퍼 사양서
공칭 두께는 사양서에 적힌 기준값이에요. 770 µm와 780 µm는 둘 다 위 제품의 두께 허용 범위에 들어가요. 절단 직후 두께는 이후 공정에서 제거할 양을 고려해 정합니다.
지름이 커지면 왜 더 두껍게 만들까?
두께와 받치는 방식이 같다면, 지름이 큰 웨이퍼는 가장자리 쪽을 받쳤을 때 자기 무게로 더 처지기 쉬워요. 두께를 늘리면 휘어짐에 더 잘 버텨서 이송 중 파손 위험을 줄이고, 회로를 새기는 노광과 열처리에서 안정적으로 다루는 데 도움이 됩니다. 대표 공칭 두께는 200 mm 웨이퍼에서 725 µm, 300 mm 웨이퍼에서 775 µm예요. 웨이퍼 두께와 기계적 안정성
두께를 늘리는 만큼 실리콘 사용량과 무게도 늘어요. 지름과 두께를 공통 규격으로 정하면 여러 생산라인에서 이송 로봇과 가공 장비를 같은 치수에 맞춰 설계할 수 있습니다. SEMI M1 규격의 목적
줄이 지나가면 실리콘은 얼마나 줄어들까?
줄이 실리콘을 갈아내면서 생긴 홈의 폭을 커프(kerf)라고 해요. 아래는 길이 20 mm의 잉곳에서 절단 직후 두께가 1,000 µm인 원판을 얻는 계산 예시예요.
원판 · 절단으로 사라지는 길이
절단선 사이 간격(피치) = 원판 두께 + 커프 =
원판 사이의 홈만 계산한 모형입니다. 잉곳 양끝의 손실과 실제 제조 조건은 반영하지 않았습니다.