<충남 과학관 레고 모형으로 만든 반도체 과정 -직접 찍은 사진>
<충남 과학관 레고 모형으로 만든 반도체 과정 -직접 찍은 사진>
반도체는 여러 가지 물질을 여러 가지 방식으로 사용하여 만들어집니다. 반도체 공정에서 화학이 쓰이는 분야에 대해 알아보았습니다.
먼저 도핑이라는 게 있는데 일종의 화합물을 만드는 거라고 보면 됩니다.
4족 원소인 실리콘(Si)은 공유 결합을 하고 있어 전기가 흐르지 않은 부도체입니다.
이런 실리콘에 3족 원소를 넣거나(P형 반도체) 5족 원소를 넣어(N형 반도체) 일종의 화합물은 만듭니다. 이걸 도핑이라고 하며 도핑을 통해 부도체인 실리콘 웨이퍼를 전기가 흐를 수 있는 상태로 만듭니다.
<출처: 삼성디스플레이 용어알기>
다음으로 포토 레지스터를 이용한 회로의 패터닝입니다.
포토레지스트는 빛에 반응해 특성이 변하는 화학 물질로 빛을 받으면 딱딱해지는 포토레지스트도 있고, 반대로 빛을 받으면 녹기 쉽게 변하는 포토레지스트도 있습니다. 이러한 포토레지스트의 형질 변화를 이용해, 약해진 부분만 선택적으로 제거함으로써 회로로 사용할 부분과 아닌 부분을 구분해 미세한 회로 패턴을 만듭니다.
<출처: 삼성디스플레이 용어알기>
식각(蝕刻, Etching)의 사전적 의미는 ‘금속이나 유리의 표면을 부식시켜 모양을 조각’한다는 뜻입니다. 반도체에서의 식각은 포토레지스트와 빛을 이용해 패터닝 한 이후, 필요한 부분만 남기고 불필요한 부분은 깎아내는 것을 말합니다. 불필요한 부분을 깎아낼 때는 화학적인 반응을 통해 녹여서 깎아냅니다.
<출처: 삼성디스플레이 용어알기>
마치 논문 제목이 떠오르는 기사의 제목이었어요. ^^ 그래서 대체 반도체 공정에서 화학의 역할은 무엇일지 궁금해하며 기사를 열어 보았네요. 기사를 다 읽고 처음 든 생각은 이렇게 어려운 내용을 어떻게 정리해서 썼을까 였어요. 그만큼 쉽지 않은 내용이었는데, 최대한 아는 것을 이해할 수 있게 설명하려고 애쓴 흔적이 엿보였어요. 덕분에 우리 생활을 편리하게 하는 반도체가 어떤 화학적 공정을 통해 만들어지는지, 아주 조금이지만 알게 된 시간이었어요. 어려운 내용 풀어내느라 수고많았습니다~.