CWN(CHANGE WITH NEWS) - 쉽게 알아보는 반도체 8대 공정 1탄

반도체가 만들어지기 위해서는 8가지의 공정을 거쳐야 한다. 이러한 절차를 '반도체 8대 공정'이라고 하는데, 단계별로 간단하게 알아보도록 하자.

1. 웨이퍼 제조 공정
웨이퍼란 반도체 집적회로의 핵심 재료로, 얇은 원형의 판의 의미한다.

실리콘을 주재료로 하는 웨이퍼를 제조하기 위해서 실리콘 원료를 뜨거운 열로 녹여 고순도의 실리콘 용액을 만들어 굳힌다. 이것을 '잉곳'이라 한다. 그 후 얇은 웨이퍼를 만들기 위해 잉곳을 절단한다.

마지막으로, 웨이퍼의 표면을 연마한다. 절단 직후 웨이퍼는 표면이 거칠기 때문에 회로의 정밀도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 웨이퍼의 표면을 매끄럽게 갈아낸다.

2. 산화 공정
산화 공정은 웨이퍼 표면에 실리콘 산화막을 형성해 트랜지스터의 기초를 만드는 공정이다.

산화막은 웨이퍼의 보호막 역할을 한다. 웨이퍼는 전기가 통하지 않는 부도체 상태이므로 반도체의 성격을 가질 수 있도록 하는 것이 필요하다. 그러므로, 웨이퍼에 절연막 역할을 하는 산화막을 형성하여 회로와 회로 사이에 누설전류가 흐르는 것을 차단할 수 있도록 해준다.

미세한 공정을 다루는 반도체 제조 과정에서 불순물은 집적 회로 전기적 특성에 치명적인 영향을 미치기 때문에 산화 공정이 필요하다.

3. 포토 공정
포토 공정은 웨이퍼 위에 반도체 회로를 그려 넣는 과정이다. 포토 공정은 감광액 도포, 노광, 현상의 세부 공정으로 나뉜다.

감광액 도포는 웨이퍼에 회로를 그릴 수 있게 준비하는 과정이다. 웨이퍼 표면에 빛에 민감한 물질인 감광액을 골고루 바른다. 감광액의 막이 얇고 균일할수록 빛에 대한 감도가 높아지게 된다.

다음은 빛을 통해 웨이퍼에 회로를 그려넣는 노광이다. 노광은 빛을 선택적으로 조사해 빛을 통과시켜 웨이퍼에 회로를 찍어내는 공정이다.

마지막으로 회로 패턴을 형성하는 현상 공정이다. 이는 포토 공정의 마지막 단계로, 웨이퍼 웨의 감광액이 빛에 어떻게 반응하는가에 따라 양성 혹은 음성으로 분류되고, 양성 감광액의 경우 노광되지 않는 영역을 남기고 음성 감광액의 경우 노광된 영역만 남겨 사용한다.

4. 식각 공정
식각 공정은 반도체의 구조를 형성하는 패턴을 만드는 과정이다.

반도체 식각 공정은 웨이퍼에 액체 또는 기체의 부식액을 이용해 불필요한 부분을 선택적으로 제거한 후 반도체 회로 패턴을 만든다. 식각 공정은 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 습식과 건식으로 나뉜다.

습식 식각은 용액을 이용해 화학적인 반응을 통해 식각하는 방법이며, 건식 식각은 반응성 기체, 이온 등을 이용해 특정 부위를 제거하는 방법이다.

지금까지 반도체의 8대 공정 중 4대 공정까지 알아보는 시간을 가져 보았다. 다음은 8대 공정의 나머지 4대 공정을 알아보도록 하자.

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