인텔이 파운드리 다이렉트 커넥트 2024에서 진행한 Semiconductor Manufacturing for Non-Technical Audiences, 기술 관계자가 아닌 사람을 위한 반도체 제조 과정 설명 세미나입니다. 

 

 

반도체란 도체와 부도체, 혹은 절연체의 특성을 모두 가진 디바이스입니다. 도체는 전기를 잘 통과시키는 물체, 절연체는 전기가 흐르는 걸 막습니다. 

 

 

반도체는 도체와 절연체의 특성을 모두 갖고 있어, 전기를 통과시키거나 막을 수 있습니다. 이 특징을 사용해 데이터를 저장하거나 연산합니다. 

 

 

규사(석영이 주 성분인 모래)를 재료로 실리콘을 만들어 이걸 덩어리로 성형하고.

 

 

이 실리콘 덩어리를 잘라서 웨이퍼를 만들고 갈아냅니다. 말이 쉬워서 갈아낸다고 하는 거지 원자 단위로 균일하게 연마합니다.

 

 

이게 실리콘 덩어리의 일부입니다. 

 

 

그리고 노광 공정을 통해 회로 패턴을 웨이퍼에 새깁니다. 포토 레지스트 용액을 웨이퍼에 도포하고, 회로 설계도가 그려진 마스크를 투과시켜 레이저를 웨이퍼에 쏩니다. 예전에는 DUV를 썼지만 이제는 EUV를 씁니다.

 

 

그 다음에는 약간의 불순물을 더하는 도핑을 하고

 

 

웨이퍼 위의 트랜지스터를 봅시다. 사람 머리카락보다도 작습니다.

 

 

실리콘과 회로 사이의 절연막을 제거하는 에칭을 거쳐서

 

 

 

트랜지스터 회로가 만들어집니다. 

 

 

이제 웨이퍼에 붙은 칩을 하나씩 잘라내고 테스트하고 기판에 붙여야 쓸 수 있습니다. 

 

 

 

 

다이아몬드 커터를 써서 다이를 잘라내고 이걸 트레이에 하나씩 올립니다. 그리고 다이를 테스트해 칩을 선별합니다. 여기에서 제품의 스펙이 갈립니다.

 

 

 

서브 기판에 다이와 컴포넌트(저항 등)을 붙이고 수지를 채워 넣고 납땜을 합니다. 

 

 

 

노트북용 칩의 경우 서브 기판에 보강재를 붙이고

 

 

데스크탑 프로세서는 히트 스프레더도 붙여야 합니다. 

 

 

 

그리고 마지막에는 번인 테스트나 시스템 테스트 등을 거칩니다. 

 

 

이렇게 후공정까지 끝내면 포장해서 출고합니다.