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반도체를 만드는 것에는 어떤 제품이 들어가나여?!
반도체를 만드는 것에는 어떤 제품이 들어가나여?! 어떤 재료와 어떤 기술을 거쳐서 반도체를 생산하게 되는지 답글 바랍니다만...
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
반도체를 만드는 과정은 모래에서 시작해 손톱만 한 칩이 되기까지 수백 단계를 거치는 어마어마한 여정이에요. 어떤 재료가 들어가고 어떤 기술을 거치는지 큰 흐름으로 풀어드릴게요.
먼저 핵심 재료부터 보면 가장 기본이 되는 건 실리콘이에요. 놀랍게도 모래에서 뽑아내는 물질인데, 모래의 주성분인 규소를 정제하면 반도체의 바탕이 되는 고순도 실리콘이 돼요. 이 실리콘을 둥근 기둥 모양으로 키운 뒤 얇게 썰면 웨이퍼라는 동그란 원판이 만들어져요. 이 웨이퍼가 반도체를 새기는 도화지 역할을 해요.
웨이퍼 위에 회로를 새기려면 여러 재료가 더 필요해요. 빛에 반응하는 감광액인 포토레지스트는 회로 모양을 찍어내는 데 쓰이고, 회로의 전선이 되는 구리나 알루미늄 같은 금속도 들어가요. 전류가 새지 않도록 막아주는 절연막 재료, 불필요한 부분을 깎아내는 특수한 가스와 화학약품도 필수예요. 그리고 실리콘에 전기적 성질을 부여하기 위해 붕소나 인 같은 불순물을 일부러 주입하는데, 이 과정이 반도체를 반도체답게 만드는 핵심이에요.
이제 기술 과정을 보면 크게 회로를 새기는 전공정과 칩을 완성하는 후공정으로 나뉘어요.
전공정의 핵심은 빛으로 회로를 그리는 노광이에요. 웨이퍼에 감광액을 바른 뒤, 회로 설계도가 담긴 마스크에 빛을 통과시켜 회로 모양을 웨이퍼에 찍어내요. 사진을 인화하는 것과 비슷한 원리예요. 이때 회로 선폭이 워낙 미세해서 특수한 빛을 쓰는 노광 장비가 동원되는데, 이 장비가 반도체 생산에서 가장 비싸고 중요한 설비예요. 빛을 받은 부분을 깎아내는 식각, 새로운 막을 입히는 증착, 불순물을 심는 이온주입, 표면을 매끄럽게 다듬는 평탄화 같은 과정이 수백 번 반복되면서 회로가 층층이 쌓여요.
이렇게 회로가 완성되면 후공정으로 넘어가요. 웨이퍼 하나에는 수백 개의 칩이 새겨져 있는데, 이걸 하나하나 잘라내고 외부와 연결할 전선을 붙인 다음 단단한 재료로 감싸서 포장해요. 이걸 패키징이라고 해요. 마지막으로 칩이 제대로 작동하는지 검사하는 테스트를 거쳐야 비로소 완성된 반도체가 돼요.
정리하면 모래에서 뽑은 실리콘 웨이퍼를 바탕으로, 감광액과 금속과 각종 화학물질을 재료로 삼아, 빛으로 회로를 새기고 깎고 쌓는 과정을 수백 번 반복한 뒤, 잘라서 포장하고 검사하는 흐름으로 반도체가 만들어지는 거예요. 작은 칩 하나에 첨단 재료와 정밀 기술이 응축돼 있는 셈이라, 반도체를 산업의 꽃이라 부르는 게 과장이 아니랍니다 :)
채택된 답변안녕하세요.
반도체는 여러가지 다양한 재료와 첨단 공정을 거쳐 생산되는 현대 사회에서는 없어서는 안될 필수 부품입니다. 가장 기본적으로는 실리콘이라는 소재인데, 이것이 그림을 그릴 때의 도화지와 같은 역할을 하는 웨이퍼를 만드는 핵심소재입니다. 여기에 포토레지스트와 절연막 재료, 금속 배선 재료, 특수 가스 등이 각 공정별로 추가되요.
반도체를 생산하는 과정은 크게 보면 실리콘 웨이퍼에 빛으로 회로를 그리는 노광공정, 불필요한 부분을 깎아내는 식각공정, 불순물을 넣어주는 이온주입공정, 박막증착 공정, 금속 배선 형성, 검사 및 패키징 순으로 진행이 됩니다. 이 공정을 위한 초고가의 초정밀 설비들이 활용이 되구요.
감사합니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
반도체를 만들 때는 기본적으로 규소라고 불리는 원소가 기본이 됩니다. 이것이 영어로 실리콘이라고 하고, 실리콘을 활용해 웨이퍼라는 것을 만들게 됩니다. 여기에 회로를 새겨 넣는 방식으로 생산이 되는 방식으로 보시면 되겠습니다.
여기에 추가적인 주요 재료들로 포토레지스트, 고순도의 각종 화학약품들, 식각 가스들, 절연막 재료, 구리, 일루미늄 같은 금속 배선 등 수많은 재료들이 들어갑니다.
공정들은 웨이퍼의 세정을 시작으로 산화막 및 박막 형성, 포토공정, 식각, 이온 주입, 금속 배선 형성, 연마와 검사 과정이 반복적으로 이루어집니다.
그 이후 완성된 웨이퍼를 잘라서 칩으로 만들고, 패키징을 통해 외부 회로와 연결할 수 있게 보호하는 형태로 반도체라는 것이 만들어집니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
반도체는 주재료인 고순도 실리콘으로 웨이퍼를 만든 뒤 포토레지스트 고순도 가스 화학 약품을 이용해 회로를 새기고 이온주입 증착 세정 금속배선 등의 수백 단계 공정을 거쳐 제작됩니다 이후 웨이퍼를 칩으로 절단한 뒤 기판에 붙이고 와이퍼 본딩이나 첨단 패키징을 거쳐 완성품이 되며 이 과정에는 노광장비 시각장비 증착장비 같은 초정밀 제조 기술이 필수입니다 결국 반도체는 재료공학 화학 전자공학 기계공학 광학기술이 총집한된 산업이라고 볼 수 있습니다