<시리즈> 알면 재미있는 부품상식 (3);웨이퍼는 왜 둥글까

「웨이퍼는 왜 둥글까」

흔히 보는 반도체칩은 검은색의 사각형 모양이 대부분이다.그러나 반도체칩을 만드는 원판이라 할 수 있는 웨이퍼는 사실 반짝반짝 빛나는 은색의 원형이다.

일반적으로 6인치,8인치 제품이라고 부르는 웨이퍼 크기의 기준도 바로 이 원형의 지름 길이를 말한다.

웨이퍼가 현재의 모형대로 둥근 것은 웨이퍼를 성장(그로잉)시키는 공법때문이다.원재료인 모래를 순도높은 실리콘 웨이퍼로 만들기 위해서는 둥근爐에 넣고 성장시켜야만 웨이퍼 전체가 균일한 성능을 지닌 제품이 만들어지기 때문이다.이 웨이퍼 성장 기술를 흔히 CZ공법이라 하는데 이는 이 기술의 발명자인 러시아의 쵸크라스키의 이름 앞자를 딴 것이다.

그렇다고 사각형의 웨이퍼가 전혀 없는 것은 아니다.3인치 웨이퍼까지는 사각형 형태의 웨이퍼가 채용됐다.이 제품은 아직도 저항치가 아주 높거나 낮은 양극성의 특수용도 칩을 만들때에는 연구실차원에서 가끔 사용된다고 한다.

또 웨이퍼를 자세히 들여다보면 원형 한쪽 부분이 일직선으로 잘려져 있음을 알게된다.최근의 반도체업체간 경쟁이 한 웨이퍼안에 얼마나 많은 칩을 빼낼수 있느냐에 원가싸움이 달려 있다고 볼때 언뜻보면 이는 큰 손실이 아닐수 없다.요즘같이 회로선폭이 미세화될 경우 잘려지부분에서도 적게는 5-6개에서 많게는 10-20여개의 칩이 나올수 있기 때문이다.

플랫(FLAT)이라고 부르는 이 부분은 원래 웨이퍼 공정중 혼동하지 않게 하기위한 구별용으로 나온 것으로 처음에는 양쪽부분을 크기를 다르게 잘라냈다.하지만 손실이 워낙 커 6인치 제품이후 지금처럼 한쪽면만 자르는 데 이제는 구별을 위한 기능보다는 마스크 공정이나 절단시 기준점을 잡는 역할이 더 크다는게 업계 전문가들의 얘기이다.

최근에는 플랫으로 인한 손실을 막기위해 한 귀퉁이에 V字 홈으로 만 표시한 너치(NOTCH)웨이퍼가 등장해 바야흐로 진정한 구형 웨이퍼시대가 열릴 것으로 보인다.

<김경묵 기자>