생활 속의 다양한 패턴

다양한 직물 패턴


패턴은 일반적으로 일정한 형태나 양식, 유형 등을 뜻하는 단어입니다. 패션계에서는 무늬, 옷본을 이야기하기도 하고, 컴퓨터 과학에서는 프로그램에서 자주 반복되는 문제를 해결하는 방법으로 특정 프로그래밍을 규약으로 묶어 정리를 한 걸 이야기하기도 합니다. 건축과 설계에서도 패턴이란 단어를 비슷한 의미로 사용하기도 합니다. 어러분은 '패턴' 하면 어떤 걸 생각하나요? 오늘은 반도체에 이용되는 패턴에 대해서 알아보겠습니다.

반도체 회로



손톱보다 작은 크기의 작은 반도체 칩이나 기판 위에, 어떻게 그렇게 미세한 회로를 만들어 넣을 수 있을까요? 각각의 칩에 우리가 원하는 수천 수백만 개의 회로 소자들을 일일이 깎아서 만들 수는 없겠죠? 그래서 '패턴공정'을 통해 기판 위에 회로를 만드는 과정을 거친답니다.

먼저, 반도체 기판 위에 감광물질(빛에 민감하게 반응하는 물질)을 발라 자외선에 민감하게 만듭니다. 그리고 그 위에 원하는 모양 마스크를 대고 빛을 쏘는 것이죠. 마스크에 패턴이 그려져 있지 않은 부분은 빛을 그대로 받아 감광물질 부분이 약해지고 빛을 받지 않은 부분은 코팅상태를 유지하게 됩니다. 이 빛을 받지 않은 부분의 증착막을 제거하여 원하는 부분만 남기는 것이죠.

이러한 패턴공정을 수차례 반복하여 원하는 회로모형을 만드는 것이랍니다. 그래서 반도체의 회로구조가 얼마나 미세하게 만들어질 수 있는지는 이 패턴공정 재료의 역할이 크답니다.

어떤 재료들이 사용되는지 살펴볼까요?

반도체 평탄화 공정에 사용되는 CMP Slurry

CMP Slurry

CMP Slurry는 반도체 제조 공정에서 Wafer level의 광역평탄화를 실현하는 연마재이며, 연마 입자와 화학 성분 용액이 혼합된 Slurry 형태로써 고집적 회로와 반도체 배선 형성을 위한 절연층 실리콘 산화막 또는 금속막 층을 평탄화할 때 사용됩니다.
 
제일모직 CMP Slurry는 금속이온의 오염을 최소화하고, 다양한 CMP 대상 막질의 연마에 적합하도록 조절된 화학성분이 첨가된 제품으로써 고집적화, 고미세화 되고 있는 반도체 제조 공정에 적합한 소재입니다.
 

전류의 누설을 막아주는 SOD(Spin on Dielectrics)

SOD(Spin on Dielectrics)

SOD(Spin on Dielectric)는 실리콘 박막 제조 공정에 적용되는 코팅 물질로, 반도체의 트랜지스터와 트랜지스터 사이를 절연하는 물질입니다. 실리콘 박막 제조 공정은 기존에는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용하여 실리콘을 만들었으나, 패턴이 미세화됨에 따라 평탄하고 void가 생기지 않는 Spin Coating 공정에 본 제품이 적용되고 있으며, 생산성 향상과 설비투자 비용 절감을 가능하게 해 주는 소재입니다.
 

패턴을 그릴 때 쓰는 하드마스크, SOH(Spin on Hardmask)

SOH(Spin on Hardmask)

SOH(Spin on Hardmask)란 포토리소그래피 공정에서 포토레지스트의 하부막질로 후속공정인 에칭 공정에서 적절한 방어막 역할을 하여 최초 설계한 회로가 원하는 막질에 잘 전사되도록 돕는 물질입니다.

기존과 같이 CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용하여 막질을 형성하는 방식은 패턴의 미세화에 따른 품질요구수준에 미흡한 부분과 설비투자의 부담이 높은데 반해 제일모직 SOH는 스핀코팅공정을 통해 막질을 형성하여 높은 수준의 품질개선, 생산성 향상과 설비투자 비용 절감을 가능하게 해 주는 핵심 소재입니다.

반도체 회로의 보호막, PSPI(Photo Sensitive Polyimide)



PSPI(Photo Sensitive Polyimide)는 열, 충격, 전기에 민감한 반도체 회로와 반도체 봉지제(EMC) 사이에서 내부, 외부로부터 발생하는 다양한 충격을 완화시켜 반도체 회로를 보호하는 재료입니다. 빛에 반응하도록 개발된 제품이어서 반도체 제조 공정을 단축시키는 역할을 한답니다.


앞에서 설명 드린 것처럼 '패턴'은 작은 반도체 칩에 정밀하게 회로를 만드는 과정에도 이용이 되고 있습니다. 패턴공정을 여러번 반복하면서 원하는 회로모형을 만드는 이 과정에서도 제일모직의 패터닝 소재가 이용되고 있다는 점을 기억해주세요. ^^
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Posted by CHEILstory