반도체 재료 및 공정

2. 반도체 제조과정
반도체 제조 과정을 크게 3단계로 나누어 진다.
첫번째는 웨이퍼 제조 및 회로 설계, 두번째는 웨이퍼 가공, 마지막으로 조립 및 검사들이다. 하지만 작게 분류해 보면 3백 단계가 넘는 무수히 복잡한 공정을 거쳐 비로소 한 개의 반도체가 탄생한다는 것을 알 수 있다.


2-1. 웨이퍼 제조 및 회로 설계
ⓐ 단결정 성장 : 고순도로 정제된 실리콘 (규소) 용액을 주물에 넣어 회전시키면서 실리콘 기둥(봉)을 만든다.
ⓑ 실리콘 봉 절단: 규소 기둥을 똑같은 두께의 얇은 웨이퍼로 잘라낸다. 반도체 공장 사진을 보면, 작업자가 손바닥만한 둥근 거울 같은 것을 들고 있는 자면을 자주 보는데 이 둥근 거울 같은 것이 웨이퍼다. 반도체는 이 웨이퍼에 회로를 만들어 손톱만한 크기로 잘라 만드는 것이다.
ⓒ 웨이퍼 표면 안마: 웨이퍼의 한쪽 면을 닦아 거울 처럼 반질거리게 만들어 준다. 이 연마된 표면에 전자 회로의 패턴을 그려 넣게 된다.
ⓓ 회로 설계 : 컴퓨터 시스템을 이용해 전자회로 패턴을 설계한다. 보통 반도체의 회로도면은 50~100미터 정도의 크기다. 도면상에 회로가 제대로 연결되었는지를 확인하기 위해서는 도면은 펴놓…(생략)