집적 회로 제조업체가 하는 일:현대 전자 제품 뒤에 작은 강국 구축

집적 회로 제조업체는 휴대폰, TV 및 기타 여러 전자 장치에 사용되는 소형 고체 전자 부품인 반도체 전자 회로를 생산합니다. 솔리드 스테이트 장치에는 움직이는 부품이 없으며 컴퓨팅 및 전기 처리 기능을 제공하는 실리콘 기반 칩으로 만들어집니다. 20세기 중반에 반도체는 진공관과 초기 기계식 컴퓨터 스위치를 대체하여 장치가 매우 작아지면서도 엄청난 컴퓨팅 성능을 탑재할 수 있게 되었습니다.

집적 회로를 생산하려면 오염을 방지하기 위해 여러 단계와 신중하게 제어되는 제조 조건이 필요합니다. 집적 회로 제조업체는 회로를 망칠 수 있는 먼지와 기타 오염 물질을 제거하기 위해 매우 높은 수준의 공기 여과를 사용하는 클린룸을 구축합니다. 직원은 먼지, 피부 또는 머리카락이 공정 영역으로 유입되는 것을 방지하는 덮개를 착용하며, 생산 영역을 떠났다가 다시 들어가야 하는 경우 이러한 덮개를 제거하고 교체합니다.

집적회로 생산의 첫 번째 단계는 회로의 기반으로 사용되는 실리콘 웨이퍼를 만드는 것입니다. 집적회로 제조업체나 외부 계약업체는 천연 모래에서 실리콘을 정제하고 불순물을 제거하여 순수한 실리콘으로 만든 원통형 결정체를 만듭니다. 그런 다음 실린더는 가로가 수 인치 또는 센티미터인 얇은 웨이퍼로 절단됩니다. 이러한 웨이퍼는 화학적으로 세척된 다음 한쪽 면을 연마하여 집적 회로의 기반이 될 거울 같은 마감 처리를 합니다.

연마된 웨이퍼는 매우 얇은 이산화규소 층을 생성하는 공정에서 순수한 산소에 노출됩니다. 산소는 웨이퍼의 순수 실리콘과 반응하여 웨이퍼 표면의 실리콘을 소량 소모합니다. 생성된 이산화규소는 그 아래에 있는 순수한 실리콘과 분자적으로 결합되어 있으며 나중에 화학적 처리를 제외하고는 제거되지 않습니다.

집적 회로 제조업체가 사용하는 다음 단계는 마스킹, 노광, 에칭 및 세척의 반복 프로세스입니다. 집적 회로는 부도체 층으로 분리된 얇은 전기 전도성 물질 층으로 구성된 전자 회로입니다. 마스킹은 첫 번째 회로층의 템플릿 또는 디자인을 실리콘 웨이퍼 위에 배치합니다.

먼저 포토레지스트라는 물질을 웨이퍼 표면에 놓고 그 위에 마스크를 씌웁니다. 포토레지스트는 빛에 노출되어 노출된 물질에 화학적 경화 반응을 일으킵니다. 마스크가 제거되면 에칭이라는 과정을 통해 경화되지 않은 포토레지스트를 제거할 수 있습니다.

집적 회로 제조업체는 이러한 단계를 반복하여 웨이퍼에 도체 또는 부도체 층을 추가하여 전자 회로를 만듭니다. 다수의 소형 집적 회로가 한 번에 웨이퍼에 만들어지고 회로가 완성되면 이후 단계에서 분리됩니다. 마지막 단계는 개별 회로에 전기 연결을 추가하여 컴퓨터 및 기타 전자 장치에 사용되는 회로 기판에 배치할 수 있도록 하는 것입니다.

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