건물을 지을 때 줄자 없이 눈대중으로만 세운다면 어떻게 될까요.
기둥 하나가 몇 밀리미터만 틀어져도, 층이 쌓일수록 그 오차는 걷잡을 수 없이 커집니다. 결국 무너지는 건 가장 마지막 층이 아니라 처음부터 잘못 잰 그 지점입니다.
반도체도 마찬가지입니다. 회로를 새기고, 깎고, 쌓아 올리는 것만큼이나 중요한 과정이 하나 더 있습니다. 지금 이 공정이 정확히 원하는 두께로, 정확히 원하는 위치에 만들어졌는지 ‘측정’하는 일입니다. 이것이 바로 계측공정, Metrology입니다.
테스트공정이 완성된 칩의 작동 여부를 확인하는 마지막 관문이었다면, 계측은 그보다 훨씬 앞선 단계에서 매 순간 숫자로 답을 요구하는 과정입니다. 오늘은 이 계측공정이 무엇이고, 왜 AI 반도체 시대에 그 중요성이 커지고 있는지 살펴보겠습니다.
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같은 재료로 빵을 굽는다고 모두 같은 빵이 나오는 건 아닙니다.
오븐 온도를 몇 도로 맞췄는지, 몇 분을 구웠는지 확인하지 않으면 겉은 타고 속은 안 익은 빵이 그대로 팔려나갈 수 있습니다. 반도체도 마찬가지입니다. 잘 만드는 것과, 잘 만들어졌는지 확인하는 것은 전혀 다른 기술입니다.
HBM4와 AI 반도체 시대로 들어서면서, 시장의 시선이 ‘더 잘 만드는 기업’에서 ‘더 정확하게 걸러내는 기업’으로 조금씩 옮겨가고 있습니다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 올린 적층 구조라, 일반 메모리보다 검증해야 할 지점이 훨씬 많아졌기 때문입니다.
이 흐름 속에서 왜 테스트 소켓, 프로브, 검사 장비 기업들이 새롭게 주목받고 있는지 정리해보겠습니다.
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웨이퍼 위에 수천 개의 회로가 새겨지고, 검사공정까지 통과했습니다.
그럼 이제 바로 제품으로 출하될까요.
아닙니다. 웨이퍼가 완성됐다고 해서 곧바로 제품이 되는 것은 아닙니다. 출하되기 전까지 반드시 통과해야 하는 과정이 남아 있습니다.
눈으로 보이지 않는 전기적 오류, 고온 환경에서 발생하는 문제, 실제 동작 과정에서 나타나는 불량을 찾아내야 합니다.
반도체의 마지막 관문, 테스트 공정을 알아봅니다.
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수천억 원이 투입된 반도체 웨이퍼에서 마지막 순간 불량이 발견된다면 어떻게 될까요.
반도체는 완성되고 나서 검사하지 않습니다.
공정이 끝날 때마다, 나노 단위로 계속 검사합니다.
왜 반도체 회사들이 검사장비에 수천억 원을 투자하는지, 오늘 그 이유를 알아봅니다.
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영업이익은 89조4000억원으로 컨센서스를 넘어섰고, 전 분기 대비로도 큰 폭의 성장을 기록했습니다.
하지만 지금 시장이 바라보는 곳은 단순한 실적 숫자가 아닙니다.
AI 반도체 시대에서 삼성전자가 어디까지 올라갈 수 있는지, 그 방향성이 더 중요해졌습니다.
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엔비디아가 다시 한 번 AI 시장의 판을 흔들 준비를 하고 있습니다.
이번에는 단순히 GPU 성능이 좋아지는 정도가 아닙니다. AI 서버를 구성하는 구조 자체가 바뀌고 있습니다.
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CMP공정까지 끝났다면 이제 반도체는 거의 완성된 걸까요?
사실 아직 끝이 아닙니다.
웨이퍼 위에는 포토레지스트, 슬러리, 금속 오염물, 미세입자가 그대로 남아 있습니다.
이 상태에서 다음 공정을 진행하면 불량률은 급격히 올라갑니다.
그래서 반도체는 공정이 끝날 때마다 벗기고 씻는 과정을 반복합니다.
오늘은 스트립공정과 세정공정이 왜 수율을 결정하는 핵심 공정인지 알아보겠습니다.
진스브리프(JBA)는 반도체 공정을 처음부터 끝까지 이해할 수 있도록 구성된 시리즈입니다.
웨이퍼에서 시작해 노광, 식각, 증착, 이온주입, 열처리, CMP까지 이어지며
실제 반도체가 만들어지는 전체 흐름을 단계별로 설명합니다.
새 글은 순서대로 추가되며 본 페이지에서 모두 확인할 수 있습니다.
JBA-001 반도체란 무엇인가
JBA-002 웨이퍼란 무엇인가
JBA-003 반도체 전공정이란
JBA-004 노광공정이란
JBA-005 식각공정이란
JBA-006 증착공정이란
JBA-007 이온주입공정이란
JBA-008 열처리공정이란
JBA-009 CMP공정이란
JBA-010 스트립·세정공정이란
이 시리즈는 계속 업데이트됩니다. 새로운 글이 발행되면 이 페이지에도 순서대로 추가됩니다.
식각과 증착, 이온주입까지 반복되면서 반도체는 여러 층으로 쌓여갑니다.
그런데 문제는 하나 생깁니다.
표면이 점점 울퉁불퉁해진다는 겁니다.
이 상태로는 다음 공정을 진행할 수 없습니다.
그래서 반도체는 다시 연마됩니다.
이 과정이 바로 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정입니다.
이온주입공정까지 끝났습니다.
실리콘 안에는 붕소와 인 같은 원소가 들어갔습니다.
그런데 아직 끝이 아닙니다.
주입한 원소들은 아직 제자리를 찾지 못한 상태입니다.
그래서 반도체는 다시 한 번 매우 높은 온도로 가열합니다.
이 과정이 바로 열처리(Annealing) 공정입니다.