웨이퍼는 왜 둥근 형태일까?

Wafer는 왜 둥근 형태일까?

웨이퍼

실리콘 잉곳을 만드는 방법은 초크랄스키 방법과 플로팅존 법으로 나뉜다. 이 중 가장 통용되는 방법은 초크랄스키 법이다.

 

초크랄스키 방법은 용융된 순수 실리콘 액체에 Seed라는 단결정 실리콘을 표면에 위치시켜 서서히 돌려주는 방식으로 단결정이 성장하면서 원기둥 형태로 커진다. 이 성장한 원기둥을 얇게 잘라 원형 모양의 웨이퍼가 생산되는 것이다.

만약 웨이퍼를 사각형으로 만든다면, 사각 틀에 실리콘을 녹인 후 굳혀야 하기 때문에 단결정 실리콘 생성이 어렵고 순도가 높지 않은 웨이퍼가 만들어진다.

 

또한 모서리가 있으면 웨이퍼가 공정 과정에서 깨질 확률이 높아지고, 증착과 식각에서 웨이퍼 면에 고르게 물질을 도포하기 어렵기 때문에 원형 웨이퍼를 선호한다.

 

왜 단결정 실리콘을 선호할까?

1. 높은 순도: 단결정 실리콘 웨이퍼는 매우 높은 순도를 가지고 있다. 이는 전기적 특성을 예측 가능하게 하고, 반도체 기기의 작동을 일관적으로 유지할 수 있다.

2. 적은 결함: 단결정 실리콘 웨이퍼는 크기가 크고 규칙적인 결정 구조를 가지고 있다. 이는 반도체 기기 내의 결함이 줄어들어 기기의 성능과 신뢰성이 향상되는데 도움을 준다.

3. 생산성: 단결정 실리콘 웨이퍼는 생산량이 크기 때문에 대량 생산이 가능하다. 또한, 최신 반도체 기술에서 사용되는 웨이퍼 직경이 계속 커지고 있기 때문에 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용하는 것이 더욱 경제적이다.

4. 더 나은 성능: 단결정 실리콘 웨이퍼는 폴리실리콘 웨이퍼보다 더 나은 전기적 특성을 가지고 있다. 이는 반도체 기기의 성능을 더욱 향상시키는 데 도움이 된다.

5. 호환성: 단결정 실리콘 웨이퍼는 다양한 반도체 공정에 적용될 수 있다. 따라서, 다양한 종류의 반도체 기기를 생산하는 데 활용될 수 있다.

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