반도체

Semiconductor.

도체와 부도체의 특성을 모두 가지는 물질. 흔히 '도체와 부도체의 중간에 있는 물질'이라는 표현도 많이 쓰지만 이는 전기가 통하는 것도 안 통하는 것도 아니라는 모호한 표현이고, 좀 더 정확히는 어떤 조건에서는 도체지만 다른 조건에서는 부도체인 물질을 뜻한다.

반도체가 전기 전자 산업에서 중요한 이유는, 스위치 구실을 할 수 있기 때문이다. 특히 디지털에서는 이 스위치의 역할이 중요한데, 디지털은 우리가 잘 아는 대로 0과 1, 두 가지 값을 가진다. 이를 전기로 해석하면 전기가 통하지 않으면 0, 전기가 통하면 1이다. 따라서 디지털 정보를 저장하고 처리하기 위해서는 0과 1을 오가는 스위치가 많이 필요한데, 반도체는 기계적인 장치가 전혀 없이 오로지 전기로만 스위치를 구현하는 것이 가능하다. 따라서 스위치를 굉장히 작게 만들 수 있으며, 아주 빠르게 스위치를 켰다 껐다 할 수 있다.

종류

크게 두 가지로 나누면 메모리와 비메모리 반도체로 나눈다. 그만큼 메모리 반도체 시장이 크다는 뜻이다. 메모리가 3분의 1, 비메모리가 3분의 2를 먹고 있기 때문에 비메모리 시장이 두 배나 커 보이지만 비메모리는 말 그대로 '메모리 빼고 다' 들어가므로 온갖 걸 다 합쳐서 3분의 2라는 뜻이다.

공정

반도체는 흔히 '8대 공정'이라는 과정을 거쳐서 만들어진다. 일부 공정은 여러 번 되풀이하기도 하며, 이러한 공정을 거쳐서 반도체 제품이 나오기까지는 최대 3개월이 걸리는 것도 있다.

산화 공정

막 웨이퍼로 만든 실리콘은 반도체로서 기능을 전혀 하지 못한다. 이후에 진행될 각종 공정을 통해 비로소 반도체로 그 기능을 하는데, 그 첫 번째 공정이 산화 공정이다. 산화 공정은 웨이퍼의 표면에 SiO₂ 산화막을 만드는데, 이 산화막은 절연체 구실을 한다. 즉 산화막이 있는 부분은 절연 상태이고 없는 부분은 그 아래 실리콘이 노출되어 반도체로서 기능을 한다. 산화막은 실리콘을 보호하는 기능도 한다.