KOSEN 한인과학기술자네트워크

좀 오래된 내용이기는 하지만... 1. 웨이퍼 회사 국내에는 웨이퍼 제조회사가 실트론과 MEMC 두 군데 있습니다. 실트론은 LG계열회사이고, MEMC는 외국계 회사입니다. 생산량은 8인치의 경우 두회사가 비슷한 정도이고 MEMC는 8인치만 생산합니다. 품질도 비슷한 것으로 알고 있습니다.(혹자는 MEMC가 조금 나을 것으로 이야기 하고는 있습니다.) 실트론의 위치는 세계 10위권 정도입니다. 세계 1위는 신에츠입니다. 물론 품질도 1위 입니다. 국내 반도체 업계에서는 세계여러나라의 웨이퍼를 사용합니다. 아마 신에츠 것을 제일 많이 사용하고 있을 것입니다. 참고 자료는 웨이퍼 제조회사의 homepage를 참조하시거나 반도체 제조공정에 관한 서적을 보시면 어느 정도의 지식은 얻을 수 있습니다. 2. 웨이퍼의 품질 웨이퍼의 품질은 결함(종류는 10여개 이상됨)이 결정합니다. 반도체에서 요구하는 수준은 무결함 웨이퍼입니다. 웨이퍼 제조공정은 하나하나가 모두 중요하겠지만 그중에서도 중요한 공정이라 할 수 있는 것은 실리콘 단결정(ingot) 제조공정과 polishing공정이라 할 수 있습니다. 단결정 제조에서 원천적인 결함이 제어되고, polishing 공정에서 표면의 결함이 제거됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. >재료를 전공하는 대학생입니다... >실리콘 웨이퍼 제조회사인 실트론에 입사를 희망하는데요.. >그래서 궁금한것들이 좀 있습니다.. > >국내에서는 실트론이 웨이퍼제조업체중에서는 가장큰걸로 알고있습니다. >그렇다면 세계에서 가장 큰 업체는 어디인가요? >국제순위를 알고 싶습니다.. 그리고 실트론의 위치는 어느정도인지도요.. >생상량이라던가 매출, 그리고 품질적인 측면에서도 알고 싶네요.. > >또한 국내 반도체가 세계적으로 선두를 달리고 있죠.. >그렇다면 삼성같은 경우는 웨이퍼를 어디서 공급받나요? >국내회사인 실트론에서도 물론 공급 받겠지만.. >여러곳에서 공수해올것 같은데.. > >그리고 실리콘 웨이퍼공정에 있어서 가장중요한 것이 무엇인가요? >물론 수주한 회사의 조건에 맞게 만들어 내는 것도 중요하겠지만.. >제 생각에는 웨이퍼의 결함을 최소화 해야 할것 같은데요.. >이렇게 웨이퍼 품질을 향상시키기 위해서는 어떤 공정이 가장중요하며 >그 키는 무엇입니까? > >마지막으로 실리콘 웨이퍼에 관련한 자료 부탁드립니다.. >어떤것도 괜찮습니다.. 마땅히 구할때도없고... >좋은 자료인지 그렇지 않은지 구분할 능력이 아직 안되어서요.. >괜찮은 책도 추천바랍니다...^^ > >좋은 하루 되세요~~^^

코센 분석자료실에 있는 실리콘 웨이퍼 자료입니다. 참조 하시기 바랍니다... 1. 실리콘 트랜지스터와 소자 회로의 물리적 한계 Physical limits of silicon transistors and circuits - 분석자 서문 ‘무어의 법칙은 언제까지 계속될 것인가’. 마이크로프로세서의 속도의 발전이 계속되고 메모리 반도체의 용량이 늘어나면서 많은 사람들이 18개월만에 집적도가 2배로 향상된다는 무어의 법칙이 언제까지 유효할 것인가에 대해 의문을 던져왔다. 최근에 90나노, 50나노 공정이 적용된다는 소식이 전해지면서 일반인들도 반도체의 축소에 많은 관심을 가지게 되었다. 실리콘 원자간의 거리가 나노미터의 단위를 가지므로 50 나노 공정이란 측정에 따라 50 나노의 크기를 갖는 반도체 구조에 포함되는 원자의 수가 50개 보다 작을 수도 있다는 것을 의미한다. 이렇게 작은 크기의 반도체를 제작하기 위해서 직면하고 있는 문제는 대단히 복잡하고 어려울 것이라는 점은 불문가지일 것이다. 이 분석물은 반도체 산업이 소자의 집적도를 늘려나가면서 풀어야 할 복잡한 문제를 제시하고, 현재 어떤 해결 방안을 연구하고 있으며, 검증된 성공적인 해결 방안과 더불어 앞으로 예상되는 새로운 문제들을 매우 쉽게 논의하고 있다. 이 분야에 관심있는 많은 이들에게 쉬운 이해를 돕는 좋은 분석물이 될 것이다. 2. 이온빔에 의한 실리콘의 비정질화 및 재결정화 Ion-beam-induced amorphization and recrystallization in silicon - 분석자 서문 실리콘 소자 제조에 이온 주입 기술이 사용되기 시작하면서 이온빔 조사(irradiation)에 의한 실리콘의 비정질화에 대해 많은 연구가 이루어져왔다. 실리콘에 고에너지의 이온이 주입되면 실리콘 원자들이 격자의 정위치를 이탈하면서 결함(defect)이 발생하고, 조사량(dose)이 충분히 클 경우에는 비정질로 변하게 된다. 이렇게 생성된 결함들은 이온 주입 후 어닐링 공정이 진행되는 동안 도판트의 활성화 및 확산 특성에 큰 영향을 미치며, 비정질 영역은 다시 재결정화가 되기도 한다. 특히 모스 트랜지스터의 채널 길이가 수십 nm 수준으로 짧아짐에 따라 도판트의 활성화는 높게 유지하면서 확산 범위는 최소화해야 하는 어려움이 발생한다. 이를 해결하기 위해 Ge에 의한 선비정질화(preamorphization) 등의 신기술 개발과, 실리콘의 비정질화 및 재결정화에 관한 실험적, 이론적 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문은 이온빔에 의한 실리콘 비정질화에 관한 중요 실험결과 및 그 결과를 설명하기 위해 개발된 이론적 모델들을 소개하고 있다. 실리콘 비정질화에 주된 역할을 하는 결함의 종류, 결함의 축적 및 비정질 영역의 생성, 어닐링에 의한 결함의 소멸, 이온 주입 변수들에 따른 비정질화 특성 등 다양한 내용들이 본 논문 전체를 통해서 검토되고 있으며, 특히 본 논문의 저자들은 IV pair를 기반으로 한 원자론적인 모델을 제시하면서 이 모델이 실리콘의 비정질화 및 재결정화를 설명하기 위해 가장 적합한 모델이라고 주장하고 있다. 본 논문은 이온 주입과 어닐링 공정이 진행되는 동안 실리콘 내에서 발생하는 복잡한 현상들에 대한 폭넓은 지식을 습득하는데 많은 도움이 될 것으로 판단된 . 특히 저자들에 의해 제시되고 있는 원자론적인 모델은 복잡하게 나열되어 있는 여러 실험결과들을 일목요연하게 설명하고 있다. 3. 실리콘- 게르마늄(SiGe) 기술을 '이종접합 양극성 트랜지스터 (HBT)' 생산에 적용하기 SiGe heterojunction bipolar transistors (HBT) - 내용소개: 본 자료는 반도체 관련 기술중에서 공정제어, 수율향상, defect 저감기술 등에 주로 중점을 두는 Micro magazine에 수록된 article이다. 저자들은 IBM의 Microelectronics division의 연구원들이며 내용은 silicon을 기반으로하는 transistor와는 비교할 수 없는 초고속의(100 GHz정도) transistor를 실현하는 silicon과 germanium의 합금을 이용한 차세대 이종접합 양극성 transistor (HBT: heterojunction bipolar transistor)를 소개하는 것이다. SiGe HBT 연구에 가장 앞서 있는 IBM에서 작성한 article로 SiGe HBT 생산에 관련되는 최신 기술 동향을 볼 수 있는 자료이다. - 분석자 서문 : 실리콘-게르마늄(SiGe)은 대표적인 반도체 재료인 실리콘(Si)에 게르마늄(Ge) 을 첨가해 만든 화합물 반도체이다. SiGe의 가장 큰 특징은 지금까지 값비싼 갈륨비소(GaAs) 반도체 만이 가지던 고주파 동작 특성을 가지면서도 전력 소모가 적으며, 기존의 실리콘 공정을 이용할 수 있어 저가로 생산될 수 있다는 점이다. 아직 본격적으로 실용화가 되지는 않았지만, 이미 이동 통신용 1∼10㎓대역 고주파 반도체 시장의 GaAs반도체가 대체되고 있고, 빠른 속력으로 고주파 반도체 시장이 SiGe 반도체로 대체될 것이다. SiGe기술은 1982년 부터 IBM이 처음 개발을 시작, 90년대 말에 상용화에 성공하였고, 그 사이 독일 Siemens나 일본 Hitachi등 몇 개 기업들이 원천기술을 확보하여 지금은 전세계적으로 상용화 경쟁이 붙고 있다. 한국에서도 전자통신연구원(ETRI)의 원천기술을 중심으로 몇몇 벤처 기업과 삼성, 하이닉스 등이 경쟁에 나서고 있다. 이 논문은 IBM이 SiGe 반도체를 개발하고 대량생산을 해오면서 확립한 공정에 대한 간단한 소개와 앞으로의 전망을 다루고 있다. 따라서 소자의 물리현상을 설명하기 보다는 공정상 구체적 문제점이나 소자 특성 등을 다루었다. 본문의 내용을 이해하기 위해서는 트랜지스터의 기본 구성과 원리, 반도체 공정에 대한 기초적인 지식이 요구된다. 4. Si 반도체의 미래 The future of microelectronics - 분석자 서문 1947년 Bardeen, Brattain, Shockley가 트랜지스터를 개발한 이래 반도체 산업은 폭발적인 성장을 거듭해 왔다. 이러한 성장에 가장 크게 기여한 것은 Noyce와 Kilby에 의한 집적회로의 발명과 집적회로의 지속적인 미세화 (scaling)이다. 반도체 소자를 미세화하면 소자의 성능이 향상될 뿐만 아니라 제조원가가 감소되기 때문에 지난 40년간 반도체 소자의 크기는 수십 ?m에서 수십 nm로 감소하였고, 최신의 미세화 기술을 가진 회사들은 매우 경쟁력 있는 회사가 될 수 있었다. 이 기간 동안 Si 반도체 소자는 초기 bipolar에서 p-channel metal-oxide-semiconductor (MOS), n-channel MOS를 거쳐 complementary MOS (CMOS)로 발전되어 왔으며, 1980년대부터 현재까지는 CMOS 소자가 주로 사용되고 왔다. 그러나 반도체 소자의 크기가 nm 수준으로 접근함에 따라서 반도체 소자의 미세화는 그 한계에 다다르고 있는 실정이며, 이 한계 이후에 반도체 산업이 어떻게 발전하게 될 것인가는 아직도 불분명한 상황이다. 따라서 현재의 연구는 기존 Si CMOS 소자의 한계를 극복하거나 이를 대체할 수 있는 새로운 물질과 소자가 무엇인지 밝히는데 집중하고 있다. 본 분석문에서는 Si 반도체의 미래를 조망하기 위하여 먼저 (1) Moore의 법칙과 기존 평면형 Si CMOS 소자의 미세화 한계에 관해 논하고, CMOS 소자를 대체할 수 있는 새로운 기술들에 대해 살펴보고자 한다. 다음으로는 (2) 기존 CMOS 소자를 지속적으로 미세화할 수 있는 새로운 물질들에 대해서 알아보고, 특히 그 중에서 (3) 고유전율 (high-k) 게이트 절연막과 금속 전극에 의한 gate 기술에 대해서 자세히 기술하고자 한다. 이를 통해 기존 Si CMOS 소자의 단순한 미세화는 더 이상 불가능하지만 Si CMOS 소자의 수명은 아직 많이 남아 있으며, 이를 대체할 만한 소자는 아직 존재하지 않는 실정임을 설명하고자 한다.