전공정
FEOL / Front-end

웨이퍼 위에 트랜지스터와 배선을 만드는 단계. 노광·식각·증착·평탄화를 수백 번 반복한다.
트랜지스터의 전기적 성능은 대부분 이 단계에서 결정되므로, 이후 배선을 쌓는 후공정과는 공정을 분리해 오염과 열 손상을 막는다. 웨이퍼에 불순물을 주입해 소스와 드레인을 만들고 게이트 산화막과 전극을 형성하며, 소자 간 간섭을 막는 소자분리 구조까지 형성한다. 이렇게 완성된 트랜지스터 구조 위에 후공정에서 금속 배선이 얹힌다. 수율 저하 원인을 추적할 때 결함이 전공정에서 생겼는지 후공정에서 생겼는지 구분하는 것이 진단의 첫 단계이며, 파운드리와의 공정 개발 논의나 채용 공고에서도 전공정과 후공정을 나누어 지칭하는 경우가 많다. 다만 전공정을 웨이퍼 제조의 앞부분으로 오해하기 쉬운데, 잉곳 성장이나 웨이퍼 절단 같은 웨이퍼 자체의 제조는 전공정보다 앞선 별도 단계이며, 전공정과 후공정을 가르는 기준은 시간 순서가 아니라 트랜지스터를 만드는가 배선을 만드는가라는 기능적 차이다.
공정 분야의 다른 용어
ALD중급해설
Atomic Layer Deposition원자층 단위로 막을 한 겹씩 쌓는 증착. 두께를 정밀하게 통제할 수 있어 GAA 구조에서 비중이 커졌다.
CMP중급해설
Chemical Mechanical Polishing화학과 연마를 함께 써서 표면을 평탄하게 만드는 단계. 층을 쌓아 올리려면 매번 바닥이 평평해야 한다.
DUV중급해설
Deep Ultraviolet LithographyEUV 이전 세대의 노광. 이머전(물에 담가 해상도를 높인) 방식과 멀티패터닝을 조합해 아직도 대부분의 층을 찍는다.
EUV중급해설
Extreme Ultraviolet Lithography극자외선을 쓰는 노광 방식. 파장이 짧아 미세 패턴을 한 번에 그릴 수 있지만 장비를 만드는 곳이 사실상 한 곳뿐이라 공급이 곧 지정학이 된다.
High-NA EUV고급해설
High-NA EUV렌즈의 개구수를 키운 차세대 EUV. 해상도를 더 올리는 대신 한 번에 찍는 면적이 줄어 설계·수율 양쪽에 새 제약을 만든다.
결함밀도고급해설
Defect Density단위 면적당 치명 결함의 수. 다이 크기와 함께 수율을 결정하는 값이라 새 노드의 성숙도를 가늠하는 지표로 쓰인다.
공정 노드입문해설
Process Node공정 세대를 부르는 이름. 지금의 "2nm" 같은 표기는 물리 치수가 아니라 마케팅 명칭이라 회사 간 직접 비교가 되지 않는다.
노광입문해설
Photolithography빛으로 회로 패턴을 웨이퍼에 새기는 단계. 이 단계의 해상도가 곧 공정 미세화의 한계를 정한다.
다이입문해설
Die웨이퍼 위에서 잘라낸 칩 하나. 다이가 클수록 웨이퍼 한 장에서 나오는 개수가 줄고 결함에 걸릴 확률이 커진다.
마스크중급해설
Photomask노광에 쓰는 회로 패턴 원판. 층마다 필요해서 노드가 미세해질수록 마스크 세트 비용이 급격히 오른다.
멀티패터닝고급해설
Multi-patterning한 층을 여러 번 나눠 찍어 더 촘촘한 패턴을 만드는 기법. 공정 단계가 늘어 원가와 변동이 함께 커진다.
수율입문해설
Yield만든 것 중 쓸 수 있는 것의 비율. 공정 기술의 성패를 가르는 실질 지표이고, 새 노드의 원가는 사실상 수율이 결정한다.
식각입문해설
Etching노광으로 그린 패턴을 따라 깎아내는 단계. 3D NAND 처럼 깊게 파는 구조에서는 이 단계가 난이도의 중심이 된다.
오버레이고급해설
Overlay층과 층 사이의 정렬 오차. 미세화가 진행될수록 이 오차의 허용치가 줄어 계측 장비의 중요도가 올라간다.
웨이퍼입문해설
Wafer반도체를 만드는 원판. 실리콘 잉곳을 얇게 잘라 거울처럼 다듬은 것으로, 이 한 장 위에 수백~수천 개의 칩이 함께 만들어진다.
증착입문해설
Deposition웨이퍼 위에 얇은 막을 입히는 단계. CVD·PVD·ALD 로 나뉘고, 미세화가 진행될수록 ALD 비중이 커진다.
트랜지스터 밀도중급해설
Transistor Density면적당 트랜지스터 수(MTr/mm²). 노드 이름보다 실질에 가깝지만 회사마다 세는 기준이 달라 그대로 비교하기는 어렵다.
팹입문해설
Fab웨이퍼를 가공하는 공장. 청정도·진동·전력·초순수 요구가 극단적이라 부지 선정부터 제약이 크다.
포토레지스트중급해설
Photoresist빛에 반응해 녹거나 굳는 감광액. 노광의 해상도를 실제로 구현하는 소재라 소수 업체가 공급을 쥐고 있다.