반도체 장비재료(1판)

제1장 금속의 결정구조와 실리콘 웨이퍼의 물성

1. 금속의 특성

2. 금속의 결정구조

3. 금속의 결정구조 종류

4. 실리콘의 결정구조

5. 결정결함의 종류와 성질

6. 실리콘 웨이퍼

7. 반도체 물질의 특성, 기능 그리고 기능별 용도

8. 에피택셜 성장(Epitaxial growth)

제2장 금속 Seal과 O-Ring

1. Seal의 종류 및 선정

2. O-Ring

3. 펌프 Gland부의 밀봉장치

4. 배관 Flange용 Seal(Gasket)

5. Valve Stem Box용 Seal

제3장 석영(QUARTZ) 튜브(Tube)와 보트(Boat)

1. 석영의 일반적 개관

2. 석영의 생성

3. 석영의 산출

4. 석영의 종류

5. 석영의 특징

6. Display 제품에 사용되는 강화유리

7. 석영의 응용처

제4장 Chemical과 Gas

1. 개 요

2. 감광제(Photoresist)

3. 가스 판넬(Gas Panel)과 가스 캐비넷(Gas Cabinet)

4. 반도체 제조공정의 주요 가스 및 특징

5. Scrubber

6. BECOFLEX

7. 연마제(슬러리, Slurry)

❙참고문헌

제5장 ESD Chuck

1. 정전기(Electrostatic Charge)

2. 척(Chuck)

3. 정전 척(ESC)

❙참고문헌

제6장 MASK&RETICLE

1. 블랭크(Blanck) 마스크

2. Mask&Reticle 제작

3. 마스크 소재

4. 펠리클(Pellicle)

❙참고문헌

교재는 NCS 일학습 병행 교육제도에 맞추어 반도체 장비가 소요하는 재료 및 장비를 구성하는 주요 부품의 재질, 물리화학적 특성 등을 기술하고 있다. 교재의 최우선 목표는 재료의 기본적인 물리적, 화학적, 역학적 특성을 파악하는데 두고 있다. 더불어 이런 재료들의 특성을 장비의 구성요소에 응용하여 사용하는 지식을 얻도록 확장하고 있다.

제1장에서는 현재 반도체 산업의 근간을 이루고 있는 실리콘(Si) 웨이퍼(wafer)의 결정구조, 전기적 특성 등을 이해하기 위해서 고체의 기본 결정구조를 설명하고 있고, 웨이퍼 제작과정을 설명하고 있다.

제2장에서는 장비의 연결부위에 보조적으로 사용되는 O-ring의 종류와 특징을 서술하고 있으며, 이를 이용한 금속 및 고무링의 실링(Sealing) 방법에 대하여 다루고 있다. 다양한 구조에서 기하학적인 개념과 수학적인 계산법을 이해하도록 하였고, 실제 응용되는 장비에서의 재료 선정에 도움이 되도록 재료에 대한 특성에 대하여 설명하고 있다.

제3장에서는 석영의 일반적 개관을 통하여 일반 유리와 비교되는 특성을 설명하고, 석영의 생성과정, 석영의 산출에 대한 자료도 싣고 있다. 또한 석영의 종류, 석영의 특징에 대하여 기본적 사항을 설명하였고, 더불어 최근 대두되고 있는 Display 제품에 사용되는 강화유리에 대하여 설명하고 있다. 또한 석영이 반도체 장비에 소요되는 응용영역에 대하여 기술하여 실제 재료로써 무슨 장비, 무슨 부품으로 사용되는지 설명하고 있다.

제4장에서는 반도체 공정의 주원료인 gas와 chemical을 다루고 있다. 사진 공정에서는 포토레지스터(PR), HMDS, Shinner, 현상액(developer) 등의 화학용품이 쓰이고 있다. 에칭 장비, sputter 장비, CVD 장비들은 gas를 이용하여 플라즈마 상태를 발생하여 화학결합을 하는 등 gas의 사용은 필수적이다. 이 장에서는 이런

gas를 관리하는 패널과 밸브, 그리고 주요 gas의 특성에 대하여 설명하고 있다. 실렌, 아신, 포스핀 등 공정 진행을 하고 남은 독가스는 사용 후 모두 태워서 무해한 가스로 대기 중에 방출해야 하는데 이를 위해 사용되는 스크러버 시스템에 대하여 설명하고 있다. 아울러 가스 덕트(duts) 배선은 어떻게 구성되는지 알아본다. 화학약품의 종류별 성질에 대하여 설명하고, 취급 시 안전대책 사항에 대하여 알아본다. CMP 과정에서 사용되는 연마제의 특징과 종류 역할에 대하여 설명하고 있다.

제5장은 에칭 장비, CVD 등 웨이퍼를 정전기적으로 고정을 요하는 진공 챔버의 척 구조와 재질 구성요소에 대하여 설명하고 있다.

제6장은 디자이너의 전기소자 구조를 투명석영이나 유리에 전사한 마스크와 이 마스크를 포함한 펠리클을 부착한 레티클의 구조와 특성에 대하여 설명한다.

위에 사항들이 반도체 장비재료의 일부분이지만 가장 중요한 재료이므로 본 교재를 통하여 기본적 특성을 이해하길 저자는 희망한다.

2015년 2월

저자 씀