반도체 8대 공정 설명 / 1번째 웨이퍼 제조공정 설명, 관련 기업

 

주식 투자에서 반도체 산업은 빠질 수 없는 핵심 분야입니다.

 

특히 삼성전자, SK하이닉스 같은 반도체 대장주에 관심이 있다면, 반도체가 어떤 과정을 거쳐 만들어지는지 기본적인 이해가 필요합니다.

 

반도체의 생산 과정은 총 8단계로 구성되어 있습니다. 

 

 

반도체 8대 공정 한눈에 보기

 

1. 웨이퍼 제조 – 실리콘 원판인 웨이퍼를 만드는 단계
2. 산화공정 – 웨이퍼 위에 산화막을 입혀 트랜지스터 기초 구조를 형성
3. 포토공정 – 회로 패턴을 웨이퍼 위에 그리는 작업
4. 식각공정(에칭공정) – 회로 이외의 부분을 제거해 구조를 만드는 단계
5. 증착/이온주입 – 전기적 특성과 회로 보호용 박막 형성
6. 금속배선 – 회로 간 전기 연결을 위한 금속선 배치
7. EDS 테스트(TEST 공정) – 칩의 전기적 특성 검사
8. 패키징 – 칩을 포장하고 외부와 연결할 수 있게 만드는 마무리 단계

 

삼성전자 반도체 8대 공정 (출처: 삼성전자)

 

이번 글에서는 그중 첫 번째 공정인 웨이퍼 제조에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

웨이퍼 제조 공정 4단계 요약

반도체 웨이퍼 제조공정 순서 (출처: 삼성반도체이야기)

 

1단계 잉곳(Ingot) 제작

 

웨이퍼의 주재료는 고순도 실리콘입니다.

모래를 약 1800℃의 고온에서 녹인 후, 불순물을 제거하여 순수한 실리콘 용액을 만듭니다.

 

여기에 ‘시드’를 넣으면 표면 온도가 순간적으로 낮아지며 고체화된 실리콘 덩어리인 잉곳이 생성됩니다.

잉곳은 기다란 원통형으로, 반도체의 기본 재료가 됩니다.

 

잉곳 사진 (출처: 삼성반도체이야기)

 

2단계, 웨이퍼 절단 (Slicing)

 

잉곳을 다이아몬드 톱으로 균일한 두께로 얇게 잘라내 웨이퍼를 만듭니다.

이때 잉곳의 지름이 웨이퍼의 크기를 결정하며, 주로 사용되는 사이즈는 300mm(12인치)입니다.

 

웨이퍼가 클수록 더 많은 칩을 만들 수 있고, 얇을수록 제조 원가는 낮아지는 특징이 있어 점점 더 큰 웨이퍼를 사용하는 추세입니다.

 

3단계, 웨이퍼 연마 (Polishing)

 

절단된 웨이퍼 표면은 울퉁불퉁하기 때문에, 화학적, 물리적 연마를 통해 평탄화합니다.

 

이 작업은 이후 회로를 정밀하게 그리기 위한 필수 과정이며, 연마된 웨이퍼는 매끄럽고 깨끗한 표면을 갖추게 됩니다.

 

4단계, 베어 웨이퍼 완성

 

연마까지 완료된 상태의 웨이퍼를 베어 웨이퍼(Bare Wafer)라고 부릅니다.

 

아직 회로가 형성되지 않은, ‘빈 캔버스’와 같은 상태입니다.

이 위에서 반도체의 정밀한 회로 설계가 본격적으로 시작됩니다.

베어웨이퍼 사진 (출처: 삼성반도체이야기)

 

웨이퍼 제조공정과 관련 기업

 

웨이퍼 제조공정과 관련된 국내 주요 기업으로는 다음과 같은 회사들이 있습니다:

• SK실트론
• SK엔펄스
• 원익IPS
• 티씨케이(TCK)
• 케이씨텍

이 기업들은 반도체 전공정 장비, 소재, 부품 등을 담당하며, 반도체 산업의 근간을 이루고 있습니다.

이들의 기술력과 수출 흐름은 반도체 주가에 큰 영향을 미치므로, 투자 시 주의 깊게 살펴보는 것이 좋습니다.

 

 

결론

반도체의 시작은 바로 이 웨이퍼 제조 공정에서 시작됩니다.

단순한 모래가 고순도 실리콘으로, 다시 정밀한 회로의 바탕으로 가공되기까지의 과정은 과학과 정밀 기술의 결정체라 할 수 있습니다.

 

이 기본 개념만 이해해도, 반도체 산업에 대한 시야가 훨씬 넓어질 수 있습니다.

앞으로 하나씩 반도체 공정을 공부해 나가며, 투자에 실질적인 인사이트를 더해보세요.

 

다음 편에서는 2단계 산화공정을 소개할 예정입니다.

 

 

1단계 공정인 반도체 웨이퍼 제조공정에 대해서 자세히 알아보기 (아래 클릭)