반도체 제작 공정 및 주요 장비·대표 기업 안내

반도체 제작은 웨이퍼 가공에서 패키징까지 정밀하고 복잡한 공정을 거치는 과정으로, 각 공정마다 특수한 장비와 기술이 요구됩니다.

당사는 반도체 공정의 효율적 운영과 품질 관리를 위해 정확한 진동 계측 및 환경 분석 서비스를 제공합니다.

당사의 기술력을 바탕으로 반도체 공정에 발생할 수 있는 소음 진동을 효과적으로 제어 하여 생산 수율 증가에 기여합니다.

반도체 제작 공정은 웨이퍼 제조 → 산화 → 포토리소그래피(노광) → 식각 → 이온 주입 → 박막 증착 → 금속 배선 → 패키징 → 최종 검사 등의 과정을 거칩니다. 

1. 웨이퍼 제조 (Wafer Fabrication)

주요 공정: 단결정 실리콘 성장 → 웨이퍼 절단 및 연마 → 웨이퍼 세정

주요 장비:

• 단결정 성장 장비: 실리콘 잉곳을 성장시키는 장비
• 웨이퍼 절단 및 연마(CMP) 장비: 웨이퍼 표면을 매끄럽게 정리

대표 장비 기업:

• 단결정 성장 장비: Sumco(일본), GlobalWafers(대만), Siltronic(독일)
• CMP(연마) 장비: Applied Materials(미국), Ebara(일본), Lam Research(미국), 한미반도체(한국)

2. 산화 (Oxidation)

주요 공정: 실리콘 산화막(SiO₂) 형성

주요 장비:

• 열산화로(Thermal Oxidation Furnace): 실리콘 표면에 산화층을 생성하는 장비

대표 장비 기업:

• Tokyo Electron(TEL, 일본), Kokusai Electric(일본), ASM International(네덜란드), PSK(한국)

3. 포토리소그래피 (Photolithography, 노광)

주요 공정: 회로 패턴을 웨이퍼에 형성하는 과정

주요 장비:

• 노광기(Lithography Scanner): 고해상도 빛을 사용해 회로 패턴을 새기는 장비
• 감광액 도포 및 현상 장비(Coater & Developer): 감광액(Photoresist) 도포 및 현상

대표 장비 기업:

• 노광기: ASML(네덜란드, EUV 노광 세계 1위), Nikon(일본), Canon(일본)
• 감광액 도포 및 현상 장비: Tokyo Electron(TEL, 일본), SCREEN Semiconductor(일본), SEMES(한국)

4. 식각 (Etching)

주요 공정: 필요 없는 실리콘, 산화막 등을 제거하여 패턴 형성

주요 장비:

• 건식 식각(Dry Etching) 장비: 플라즈마를 이용해 미세한 구조를 식각
• 습식 식각(Wet Etching) 장비: 화학 용액을 이용한 식각

대표 장비 기업:

• 건식 식각: Lam Research(미국), Applied Materials(미국), Tokyo Electron(TEL, 일본), 원익IPS(한국), PSK(한국)
• 습식 식각: SCREEN Semiconductor(일본), SEMES(한국), 피에스케이(PSK, 한국)

5. 이온 주입 (Ion Implantation)

주요 공정: 반도체 소자의 전기적 특성을 제어하기 위해 이온을 주입

주요 장비:

• 이온 주입 장비(Ion Implanter): 고속 이온을 웨이퍼에 충돌시켜 불순물 도핑

대표 장비 기업:

• Applied Materials(미국), Axcelis(미국), Sumitomo Heavy Industries(일본), 주성엔지니어링(한국)

6. 박막 증착 (Thin Film Deposition)

주요 공정: 웨이퍼 위에 얇은 절연막 또는 도전막을 형성

주요 장비:

• CVD(화학 기상 증착, Chemical Vapor Deposition): 기체 상태의 화합물을 사용해 얇은 박막을 증착
• PVD(물리 기상 증착, Physical Vapor Deposition): 물리적인 방법으로 금속을 증착

대표 장비 기업:

• CVD: Applied Materials(미국), Tokyo Electron(TEL, 일본), ASM International(네덜란드), 주성엔지니어링(한국)
• PVD: Applied Materials(미국), Lam Research(미국), 원익IPS(한국)

7. 금속 배선 (Metal Interconnection)

주요 공정: 트랜지스터 간 전기적 연결을 위한 금속층 형성

주요 장비:

• 배선 증착 장비(Metal Deposition): 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 웨이퍼에 증착
• CMP(연마) 장비: 금속 배선의 평탄화를 위해 사용

대표 장비 기업:

• 배선 증착: Applied Materials(미국), Lam Research(미국), Tokyo Electron(TEL, 일본), 원익IPS(한국)
• CMP(화학 기계 연마): Applied Materials(미국), Ebara(일본), 한미반도체(한국)

8. 패키징 (Packaging)

주요 공정: 웨이퍼를 개별 칩으로 절단하고 보호 및 전기적 연결

주요 장비:

• 다이싱 장비(Wafer Dicing): 웨이퍼를 개별 칩으로 절단
• 본딩 장비(Wire Bonding, Flip Chip): 칩과 기판을 전기적으로 연결
• 몰딩 장비(Molding): 칩을 보호하는 패키징

대표 장비 기업:

• 다이싱: DISCO(일본), Tokyo Seimitsu(일본), 한미반도체(한국)
• 본딩: Kulicke & Soffa(미국), ASM Pacific(홍콩), Besi(네덜란드), 하나마이크론(한국)
• 몰딩: Hanmi Semiconductor(한국), ASM Pacific(홍콩)

9. 최종 검사 및 출하 (Testing & Inspection)

주요 공정: 반도체 칩의 성능과 결함 검사

주요 장비:

• 전자빔 검사(EB Inspection) 장비: 결함 검출
• 프로브 테스트 장비(Wafer Probe Test): 웨이퍼에서 개별 칩의 전기적 특성 검사
• 패키지 검사 장비(Final Test): 패키징 후 동작 확인

대표 장비 기업:

• 테스트 장비: Advantest(일본), Teradyne(미국), Cohu(미국), 테스(한국), 엑시콘(한국)
• 결함 검사: KLA(미국), Applied Materials(미국), 코세스(한국)