반도체 산업은 세계에서 가장 중요하고 빠르게 성장하는 산업 중 하나입니다. 매년 수십억 달러의 수익을 창출하며 계속해서 성장하고 있습니다. 그러나 많은 사람들이 모르는 것은 화학 물질이 반도체 산업에서 중요한 역할을 한다는 점입니다.
이 블로그 게시물에서는 반도체에서 화학 물질의 역할을 자세히 살펴보고 어떻게 이 산업을 세계에서 가장 성공적인 산업 중 하나로 만드는 데 기여했는지 알아보겠습니다.
화학 반도체란?
가장 중요한 것은 ‘화학 반도체’라고 불리는 것은 없다는 점을 이해하는 것입니다. 대신, 글로벌 반도체 산업은 반도체 제조 공정에서 화학 물질을 사용하여 재료와 부품이 요구되는 매개변수에 따라 적합한지 확인합니다.
비록 특별히 화학 반도체는 없지만, 화학 물질은 전자 산업에서 반도체가 응용 분야에 적합하도록 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
반도체 제조 공정의 화학 물질
웨이퍼 표면 식각에서 인쇄 회로 기판(PCB) 제조에 이르기까지 다양한 공정에 사용되는 여러 반도체 화학 물질이 있습니다.
반도체 소자 제조용 전자 화학 물질
반도체의 첨단 기술 산업에는 반도체 웨이퍼, 집적 회로, 화합물 전자 소자 등의 제조에 직접 관여하는 많은 전자 화학 물질이 사용됩니다. 포토리소그래피 공정에서 박막, 도핑, CMP 및 CMP 후 세정에 이르기까지 모든 단계에서 화학 물질이 사용됩니다.
더 작은 노드, 트랜지스터 및 기타 미세 부품의 도입은 물리학보다 화학 물질의 필요성을 증명합니다. 이러한 화학 물질은 부품이 크기가 줄어들어도 기능을 잃지 않고 효과적으로 작동하도록 정밀하게 변경하고 변환하는 데 필요합니다.
여기에는 황산, 질산, 과산화수소, 수산화암모늄, 염산, 인산 등이 포함됩니다.
건식 식각
건식 식각의 경우, 할로겐화 특수 가스가 플라즈마에 투입됩니다. 건식 식각에 가장 일반적으로 사용되는 화학 물질은 염소와 1,1-디클로로-1-플루오로에탄입니다. 불화물 이온은 실리콘 화합물에 더 자주 사용되는 반면, 염화물은 실리콘만 사용하는 응용 분야에 사용됩니다.
습식 식각
습식 식각은 시간이 지남에 따라 건식 식각으로 대체될 공정입니다. 그럼에도 불구하고 습식 식각은 여전히 진행 중이며 산, 염기 및 산화제 용액인 전자 화학 물질을 사용합니다. 과산화수소와 황산은 식각에서 세정에 이르기까지 다양한 공정에서 가장 자주 사용되는 두 가지 화학 물질입니다.
세정용 화학 물질
반도체 산업은 실리콘 웨이퍼 및 기타 실리콘 제품 제조에 사용되는 불산에 대한 의존도가 높습니다. 이는 이산화규소와 반응하여 가용성 화합물을 형성하는 것부터 재료의 필수 세정, 잔류 화학 제품 및 산화물 제거에 이르기까지 공급망의 여러 측면에서 사용됩니다.
고농축 형태의 황산은 반도체 재료에서 불순물을 제거하는 데 사용됩니다.
화학 기계적 평탄화(CMP)
화학 기계적 평탄화는 화학적 및 기계적 연마를 사용하여 웨이퍼와 같은 전기 부품이 평탄성과 평평한 가장자리를 달성하도록 보장하는 공정입니다. 이 공정은 CMP 슬러리를 사용하여 재료의 상부 표면에서 불순물을 제거하거나 습식 식각을 수행하여 박막에 적합한 재료가 도포되도록 합니다.
반도체 시장이 화학 공급업체에 미치는 영향
반도체 제조에 필요한 화학 물질로 인해 화학 재료 공급업체는 엄청난 속도로 생산해야 할 필요성이 대두되었습니다. 매년 6%의 성장률과 반도체 산업에서 48%의 매출을 기록하면서 동남아시아의 새로운 팹들은 반도체 화학 물질 생산의 가치 사슬을 따라 올라갈 수 있는 비즈니스 기회를 포착하고 있습니다.
한국, 싱가포르, 대만, 중국 본토와 같은 국가들은 화학 공급업체로서 더 큰 시장 점유율을 차지하며 산업을 재편하고 있습니다.
반도체 산업의 화학 물질
화학 반도체라는 것은 없지만 화학 물질은 반도체 제조 기술을 더 수익성 있고 효과적인 비즈니스로 전환합니다. 반도체 제조에서 화학 물질 사용이 필요한 모든 공정을 처리할 때 적절한 장비, 견고한 연구 및 훈련된 전문가를 확보하는 것이 중요합니다.
FAQ
반도체 제조에는 어떤 화학 물질이 사용되나요?
거의 모든 공정이 반도체 제조에서 다른 화학 물질을 사용합니다. 여기에는 포토리소그래피, 박막 개발, 식각, 도핑, 화학 기계적 평탄화 및 CMP 후 세정이 포함됩니다.
화학 엔지니어가 반도체를 만드나요?
화학 엔지니어는 완전한 반도체 제조에 직접 참여하지 않습니다. 대신 화학 엔지니어는 반도체 응용 분야의 전반적인 기능에 중요한 반도체 칩을 제조합니다.