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1.단결정 웨이퍼를 만드는 방법

첫 번째 단계는 금속정제인데, 탄소를 첨가하고 산화환원을 이용해 산화규소를 순도 98% 이상의 규소로 전환시키는 과정이다.철이나 구리와 같은 대부분의 금속은 이러한 방식으로 정제되어 충분히 순수한 금속을 얻습니다.그러나 98%는 여전히 칩 제조에 충분하지 않으며 추가적인 개선이 필요합니다.따라서 반도체 공정에 필요한 고순도 폴리실리콘을 얻기 위한 추가 정제에는 지멘스 공정이 사용될 예정이다.
다음 단계는 결정을 당기는 것입니다.먼저, 앞서 얻은 고순도 폴리실리콘을 녹여 액체 실리콘을 만듭니다.그 후, 시드 실리콘 단결정을 액체 표면에 접촉시킨 후 회전하면서 천천히 위쪽으로 끌어당깁니다.단결정 종자가 필요한 이유는 사람이 줄을 서듯이 실리콘 원자도 줄을 서야 뒤에 오는 사람이 제대로 줄을 알 수 있기 때문이다.마지막으로 실리콘 원자가 액체 표면을 떠나 굳어지면 가지런히 배열된 단결정 실리콘 기둥이 완성된다.
그런데 8인치와 12인치는 무엇을 의미하나요?우리가 생산하는 기둥의 직경, 즉 표면을 처리하고 얇은 웨이퍼로 잘라서 연필자루처럼 보이는 부분을 말하는 것입니다.대형 웨이퍼를 만들 때 어려운 점은 무엇인가요?앞서 언급했듯이 웨이퍼를 만드는 과정은 마치 마시멜로를 만들고, 돌리면서 모양을 만드는 것과 같습니다.마시멜로를 만들어 본 사람이라면 크고 단단한 마시멜로를 만드는 것이 매우 어렵다는 것을 알 것입니다. 회전 속도와 온도 제어가 웨이퍼 품질에 영향을 미치는 웨이퍼 풀링 공정도 마찬가지입니다.결과적으로 크기가 클수록 속도와 온도 요구 사항이 높아져 8인치 웨이퍼보다 고품질 12인치 웨이퍼를 생산하기가 훨씬 더 어려워집니다.

웨이퍼를 생산하기 위해 다이아몬드 커터를 사용하여 웨이퍼를 수평으로 웨이퍼로 절단한 다음 연마하여 칩 제조에 필요한 웨이퍼를 형성합니다.다음 단계는 주택을 쌓거나 칩 제조를 하는 것이다.칩은 어떻게 만드나요?
2. 실리콘 웨이퍼가 무엇인지 소개한 후에 IC 칩을 제조하는 것은 원하는 모양을 만들기 위해 층층이 쌓아서 레고 블록으로 집을 짓는 것과 같다는 것도 분명합니다.그러나 집을 짓는 데는 꽤 많은 단계가 있으며 IC 제조에도 마찬가지입니다.IC 제조와 관련된 단계는 무엇입니까?다음 섹션에서는 IC 칩 제조 과정을 설명합니다.

시작하기 전에 IC 칩이 무엇인지 이해해야 합니다. IC 또는 집적 회로는 적층 방식으로 함께 배치된 설계된 회로의 스택입니다.이렇게 하면 회로를 연결하는 데 필요한 면적을 줄일 수 있습니다.아래 다이어그램은 IC 회로의 3D 다이어그램을 보여줍니다. 이는 집의 들보와 기둥이 서로 겹쳐져 있는 구조로 볼 수 있습니다. 이것이 바로 IC 제조가 집을 짓는 것에 비유되는 이유입니다.

위의 IC 칩의 3D 단면에서 아래쪽의 짙은 파란색 부분이 이전 섹션에서 소개한 웨이퍼이다.빨간색과 흙색 부분이 IC가 만들어지는 부분입니다.

우선 빨간색 부분은 고층 건물의 1층 홀에 비유할 수 있다.1층 로비는 접근이 가능한 건물의 관문이며, 교통 통제 측면에서 더 기능적인 경우가 많습니다.따라서 다른 층보다 건설이 더 복잡하고 더 많은 단계가 필요합니다.IC 회로에서 이 홀은 전체 IC의 가장 중요한 부분인 논리 게이트 레이어로, 다양한 논리 게이트를 결합하여 완전한 기능의 IC 칩을 만듭니다.

노란색 부분은 일반 바닥과 같습니다.1층에 비해 그리 복잡하지도 않고, 층별로 크게 달라지는 부분도 없습니다.이 층의 목적은 빨간색 부분의 논리 게이트를 서로 연결하는 것입니다.그렇게 많은 레이어가 필요한 이유는 서로 연결하기에는 회로가 너무 많기 때문이며, 단일 레이어가 모든 회로를 수용할 수 없는 경우 이를 달성하려면 여러 레이어를 쌓아야 합니다.이 경우 배선 요구 사항을 충족하기 위해 서로 다른 레이어가 위아래로 연결됩니다.