1. 모듈명 ; 오리엔테이션 및 반도체 산업 개론

[가이아]

1. 모듈명

오리엔테이션 및 반도체 산업 개론

모듈최종목표

반도체 직업능력 개발 사업과 우리나라의 반도체 산업에 대한 이해를 통하여 학습에 대한 흥미를 느낄 수 있도록 한다.

학습경험Ⅰ

반도체 직업능력 개발 사업에 대한 소개와 시범 교육과정에 대한 소개로 학생들이 교육과정 운영에 대한 목적과 의의를 알 수 있도록 한다.

학습경험Ⅱ

우리나라의 전반적인 반도체 산업에 대한 이해를 통하여 학습에 대한 흥미를 느낄 수 있도록 한다.

module1 강의계획서

활동개요

● 활동목표 : 반도체 직업능력 개발 사업과 우리나라의 반도체 산업에 대한 이 해를 통하여 학습에 대한 흥미를 느낄 수 있도록 한다.

● 시 간 : 300분

● 준비물 : 교재

활동전개과정

단계	활동주제	활동내용		방법	준비물	시간
		교수	학생
도입	활동소개	반도체 직업능력 개발 사업과 우리나라의 반도체 산업에 대한 이해를 통하여 학습에 대한 흥미를 느낄 수 있도록 간단히 설명한다.	반도체 직업능력 개발 사업과 우리나라의 반도체 산업에 대해서 이해한다.	질의 응답 설명	교재	15분
전개	오리엔테이션	반도체 직업능력 개발 사업에 대한 소개와 시범 교육과정에 대한 소개로 학생들이 교육과정 운영에 대한 목적과 의의에 대해서 설명한다.	반도체 직업능력 개발 사업에 대한 소개와 시범 교육과정에 대한 소개로 학생들이 교육과정 운영에 대한 목적과 의의에 대해서 이해한다.	강의 실습	교재 실습자료 PC	270분
	반도체 산업 개론	우리나라의 전반적인 반도체 산업에 대한 이해를 통하여 학습에 대한 흥미를 느낄 수 있도록 설명한다.	우리나라의 전반적인 반도체 산업에 대해서 이해한다.
정리 ․ 평가	활동내용 정리․평가	노트 및 실습한 결과물을 확인하여 학생들이 학습한 내용들을 잘 이해하고 있는지를 파악한다. 이때 간단한 질문을 통하여 수업의 성과를 측정하여 다음 수업에 참고할 수 있도록 한다. 학생들에게 수업에 관한 핵심을 알려주고 그 내용을 바탕으로 체크리스트를 통한 관찰자 자기 평가서를 작성하도록 한다. 교사는 자기 평가서를 분석하여 학생들이 수업을 얼마나 이해하였는지 확인하여 다음 수업에 대비한다.	실습한 결과물을 검토하고 부족한 부분을 질문하여 학습한 내용을 이해한다.	질문 확인	PC	15분

학습경험Ⅰ

오리엔테이션

학습활동1

•수업 계약서

교육자료

1-1 수업 계약서 첨부

학습활동2

•교과목 소개

교육자료

1-1 교과목소개

2002년도의 세계 반도체 시장 규모는 약 1,400억 달러로 그 중에서 메모리 반도체가 약 300억 달러, 비메모리 반도체가 약 1,100억 달러를 차지하고 있는데, 국내 반도체 산업은 메모리 분야에서 세계 시장의 42%를 점유하는 세계적인 수준에 있다. 또, 반도체 산업은 우리나라 산업 생산의 26.2%, 총 수출액의 10%를 담당하고 있을 정도로 통신, 컴퓨터, 가전, 자동차 산업 등 거의 모든 산업 분야에서 핵심적으로 요구되는 고부가가치의 중요한 기반기술이다.

1-2 IC생산조작원

	IC는 집적회로(Integrated Circuit))의 약어인데, 한마디로 말하면 「초소형 전자회로」이다. 전자산업이 비약적으로 발전하여 풍요로운 경제활동의 형성에 크게 기여하고 있는 배경에는 반도체 응용기술의 진보가 있다. IC는 우리의 일상생활에 없어서는 안 될 물건이라는 의미로 「산업식량」이라고 일컬어지고 있다. 특징으로는 전기가 잘 통하는 도체와 역으로, 전기가 통하지 않는 절연체, 그리고 그 중간의 성질을 가진 반도체가 있다. 반도체는 전기의 흐름을 제어함에 의해, 정류, 증폭, 발진 등의 움직임을 갖게 하는 것이 가능하다. IC는 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 회로소자(回路素子)를 조합시켜, 일상생활에 도움이 되는 여러가지 전자제품에 사용되고 있다. 1960년대 이후, 트랜지스터나 다이오드(diode : 2극 진공관) 등이 진공관을 대신해 라디오나 텔레비젼에 사용하게 된 것은 그 당시 획기적인 일이었다. 그런데 현재에는 더 나아가 IC를 사용하게 되었다. 그때까지는 전자회로의 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 한 개 한 개의 부품을 배선하여 조합하고 있었다. LSI나 초SI라고 하는 고성능 IC는 몇 mm 각(角)에서부터 수십mm 각(角)이라는 작은 실리콘기반(IC칩) 속에, 트랜지스터나 다이오드 등의 움직임을 준비한 회로가 만들어져 있고, 우리 주변의 전자회로에서 반드시 필요한 것으로서 사용되게 되었다. IC제조직은 자동화된 설비, 장치, 기계를 사용하여 IC를 대량생산하는 새로운 분야의 직업이다. IC의 제조공정은 자세하게 나누어 보면 1,000공정 이상이 되지만, 이 공정을 크게 나누면, 설계공정, 마스터 작성공정, 웨이퍼 제조공정, IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품 검사공정이 있고, 각각의 공정에서 분업하여 작업하고 있는 사람들을 총칭하여 IC생산조작원이라고 한다. 여기서는 이 가운데 중심적인 IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품검사공정에 대하여, 주요작업을 공정 순으로 다루겠다. IC칩의 제조공정은 우선 경면(鏡面)상태로 연마된 웨이퍼(주로, 실리콘의 結晶薄板)를 전용공구를 사용하여 석영보드에 배열하여 전기로 속에 고정한다. 웨이퍼는 고온산화처리 되어 표면에 절연막인 산화막이 생긴다. 다음에 웨이퍼를 도포기에 장치하면 자동적으로 표면에 감광제(感光劑)가 도포(塗布: 약이나 도료 등을 일면에 칠하는 것)되어 건조되어 나온다. 이것을 stepper(반도체 제조장치)라고 하는 노광기(露光機)에 장치하여, 회로 패턴이 그려진 네거티브인 레티큘의 축소화상을 웨이퍼 표면에 투영 노광하여, 회로를 웨이퍼로 인화한다. 인화가 끝난 웨이퍼를 현상기에 넣어서 현상하고, 세정(洗淨)한 후 엣칭이라고 하는 공정에서 미로광(未露光) 부분의 산화막을 제거한다. 이렇게 하여 포토엣칭 된 웨이퍼를 이온 주입기에 의해 인이나 브롬을 이온화시켜, 높은 에너지를 가해 웨이퍼 속의 산화막을 제거한 부분에 삽입한다. 이것을 이온 주입이라고 하며, 이 부분에 인이나 브롬 등을 포함한 불순물 층이 형성되어 IC의 회로소자 속에도 주력인 다수의 트랜지스터를 만든다. 웨이퍼에 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 기능을 가진 회로소자를 많이 만들기 위해, 이러한 산화, 이온주입, 막 형성, 엣칭 등의 작업공정을 몇 회 반복한다. 최후에 소자의 사이를 전기적으로 결합하기 위해 웨이퍼를 증착장치나 스패터 장치 속에 세트하여, 웨이퍼의 전면에 알루미늄 피막을 붙인다. 회로의 배선에 맞는 패턴으로 하기 위해 다시 한번 포토 엣칭에 의해 불필요한 부분의 알루미늄막을 떼어내면 소자(素子) 사이의 배선이 만들어진다. 알루미늄의 배선을 보호하기 위한 절연보호막을 그 위에 부착시킨다. 완성된 웨이퍼 1장의 표면에는 수백 개의 동일회로를 가진 IC칩이 정연하게 가로세로로 배열되어 있으나, 각각의 IC칩의 전기적 특성을 플로버 장치·IC테스터에 장착하여, 측정·검사하고 불량품의 여부를 판정한다. 검사결과 불량품에는 불량마크가 자동적으로 부착된다. IC조립공정은 우선 웨이퍼를 ‘다이서’라고 하는 커터에 설치하면, 다이서가 정확하게 위치를 맞춰 IC칩을 분리·절단한다. 절단·분리된 IC칩을 ‘마운터라고 하는 장치에 세트하면, IC칩은 기반에 납붙임이 이루어진다. ‘본다’라고 하는 기계를 사용하여 IC칩의 전극과 리드와의 사이를, 금이나 알루미늄의 얇은 선으로 자동적으로 접속하여 배선해 간다. 이 공정에서 작업자는 100배 정도로 확대된 모니터 화면을 보면서 공정을 감시하고 조정이 필요할 때는 빨간 램프가 켜지므로 모니터 화면을 보면서 조정한다. 또한, 본딩된 IC칩은 현미경을 사용하여 외관검사를 하고 불량품을 선별한다. 이 후 IC칩을 봉입기(封入機)에 세트하여, 오물이나 먼지로부터 IC칩을 보호하기 위해 수지로 봉입한다. 봉입을 완료한 제품은 리드의 절단, 굴곡의 공정을 걸쳐, 상표, 품명, 로트(lot)번호 등을 날인기로 날인한다. 리드선의 도금공정을 거치면 완성된 형태가 된다. 완성된 IC를 테스트기에 걸어 전기적 특성, 불량 여부를 선별하고 불량품을 제거한다. 휘어진 리드선이 있으면 리드선을 정형하여 제품으로 한다. 제품검사공정에서는 정품으로 판정된 제품을 출하하기 전, 다시 한번 로트마다 샘플을 발취해 육안 및 현미경으로 외관검사를 한다. 전기적 특성시험, 신뢰성 시험을 행하고, 부합을 판정하고, 합격된 로트의 제품을 꾸려 출하한다. IC생산조작원은 이상과 같은 작업공정을 각 공정마다 한사람이 아니고 여러 사람이 담당하여, 설비, 장치, 기계, 치구(治具 : 지그) 등을 사용하여 조작, 감시 및 체크한다. 이러한 작업은 각각의 작업공정의 설비, 장치, 기계, 치공구의 조작조건, 작업순서 등이 구체적으로 기록된 작업지도표에 의거하여 실행한다.

	IC는 집적회로(Integrated Circuit))의 약어인데, 한마디로 말하면 「초소형 전자회로」이다. 전자산업이 비약적으로 발전하여 풍요로운 경제활동의 형성에 크게 기여하고 있는 배경에는 반도체 응용기술의 진보가 있다. IC는 우리의 일상생활에 없어서는 안 될 물건이라는 의미로 「산업식량」이라고 일컬어지고 있다. 특징으로는 전기가 잘 통하는 도체와 역으로, 전기가 통하지 않는 절연체, 그리고 그 중간의 성질을 가진 반도체가 있다. 반도체는 전기의 흐름을 제어함에 의해, 정류, 증폭, 발진 등의 움직임을 갖게 하는 것이 가능하다. IC는 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 회로소자(回路素子)를 조합시켜, 일상생활에 도움이 되는 여러가지 전자제품에 사용되고 있다. 1960년대 이후, 트랜지스터나 다이오드(diode : 2극 진공관) 등이 진공관을 대신해 라디오나 텔레비젼에 사용하게 된 것은 그 당시 획기적인 일이었다. 그런데 현재에는 더 나아가 IC를 사용하게 되었다. 그때까지는 전자회로의 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 한 개 한 개의 부품을 배선하여 조합하고 있었다. LSI나 초SI라고 하는 고성능 IC는 몇 mm 각(角)에서부터 수십mm 각(角)이라는 작은 실리콘기반(IC칩) 속에, 트랜지스터나 다이오드 등의 움직임을 준비한 회로가 만들어져 있고, 우리 주변의 전자회로에서 반드시 필요한 것으로서 사용되게 되었다. IC제조직은 자동화된 설비, 장치, 기계를 사용하여 IC를 대량생산하는 새로운 분야의 직업이다. IC의 제조공정은 자세하게 나누어 보면 1,000공정 이상이 되지만, 이 공정을 크게 나누면, 설계공정, 마스터 작성공정, 웨이퍼 제조공정, IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품 검사공정이 있고, 각각의 공정에서 분업하여 작업하고 있는 사람들을 총칭하여 IC생산조작원이라고 한다. 여기서는 이 가운데 중심적인 IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품검사공정에 대하여, 주요작업을 공정 순으로 다루겠다. IC칩의 제조공정은 우선 경면(鏡面)상태로 연마된 웨이퍼(주로, 실리콘의 結晶薄板)를 전용공구를 사용하여 석영보드에 배열하여 전기로 속에 고정한다. 웨이퍼는 고온산화처리 되어 표면에 절연막인 산화막이 생긴다. 다음에 웨이퍼를 도포기에 장치하면 자동적으로 표면에 감광제(感光劑)가 도포(塗布: 약이나 도료 등을 일면에 칠하는 것)되어 건조되어 나온다. 이것을 stepper(반도체 제조장치)라고 하는 노광기(露光機)에 장치하여, 회로 패턴이 그려진 네거티브인 레티큘의 축소화상을 웨이퍼 표면에 투영 노광하여, 회로를 웨이퍼로 인화한다. 인화가 끝난 웨이퍼를 현상기에 넣어서 현상하고, 세정(洗淨)한 후 엣칭이라고 하는 공정에서 미로광(未露光) 부분의 산화막을 제거한다. 이렇게 하여 포토엣칭 된 웨이퍼를 이온 주입기에 의해 인이나 브롬을 이온화시켜, 높은 에너지를 가해 웨이퍼 속의 산화막을 제거한 부분에 삽입한다. 이것을 이온 주입이라고 하며, 이 부분에 인이나 브롬 등을 포함한 불순물 층이 형성되어 IC의 회로소자 속에도 주력인 다수의 트랜지스터를 만든다. 웨이퍼에 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 기능을 가진 회로소자를 많이 만들기 위해, 이러한 산화, 이온주입, 막 형성, 엣칭 등의 작업공정을 몇 회 반복한다. 최후에 소자의 사이를 전기적으로 결합하기 위해 웨이퍼를 증착장치나 스패터 장치 속에 세트하여, 웨이퍼의 전면에 알루미늄 피막을 붙인다. 회로의 배선에 맞는 패턴으로 하기 위해 다시 한번 포토 엣칭에 의해 불필요한 부분의 알루미늄막을 떼어내면 소자(素子) 사이의 배선이 만들어진다. 알루미늄의 배선을 보호하기 위한 절연보호막을 그 위에 부착시킨다. 완성된 웨이퍼 1장의 표면에는 수백 개의 동일회로를 가진 IC칩이 정연하게 가로세로로 배열되어 있으나, 각각의 IC칩의 전기적 특성을 플로버 장치·IC테스터에 장착하여, 측정·검사하고 불량품의 여부를 판정한다. 검사결과 불량품에는 불량마크가 자동적으로 부착된다. IC조립공정은 우선 웨이퍼를 ‘다이서’라고 하는 커터에 설치하면, 다이서가 정확하게 위치를 맞춰 IC칩을 분리·절단한다. 절단·분리된 IC칩을 ‘마운터라고 하는 장치에 세트하면, IC칩은 기반에 납붙임이 이루어진다. ‘본다’라고 하는 기계를 사용하여 IC칩의 전극과 리드와의 사이를, 금이나 알루미늄의 얇은 선으로 자동적으로 접속하여 배선해 간다. 이 공정에서 작업자는 100배 정도로 확대된 모니터 화면을 보면서 공정을 감시하고 조정이 필요할 때는 빨간 램프가 켜지므로 모니터 화면을 보면서 조정한다. 또한, 본딩된 IC칩은 현미경을 사용하여 외관검사를 하고 불량품을 선별한다. 이 후 IC칩을 봉입기(封入機)에 세트하여, 오물이나 먼지로부터 IC칩을 보호하기 위해 수지로 봉입한다. 봉입을 완료한 제품은 리드의 절단, 굴곡의 공정을 걸쳐, 상표, 품명, 로트(lot)번호 등을 날인기로 날인한다. 리드선의 도금공정을 거치면 완성된 형태가 된다. 완성된 IC를 테스트기에 걸어 전기적 특성, 불량 여부를 선별하고 불량품을 제거한다. 휘어진 리드선이 있으면 리드선을 정형하여 제품으로 한다. 제품검사공정에서는 정품으로 판정된 제품을 출하하기 전, 다시 한번 로트마다 샘플을 발취해 육안 및 현미경으로 외관검사를 한다. 전기적 특성시험, 신뢰성 시험을 행하고, 부합을 판정하고, 합격된 로트의 제품을 꾸려 출하한다. IC생산조작원은 이상과 같은 작업공정을 각 공정마다 한사람이 아니고 여러 사람이 담당하여, 설비, 장치, 기계, 치구(治具 : 지그) 등을 사용하여 조작, 감시 및 체크한다. 이러한 작업은 각각의 작업공정의 설비, 장치, 기계, 치공구의 조작조건, 작업순서 등이 구체적으로 기록된 작업지도표에 의거하여 실행한다.

IC는 집적회로(Integrated Circuit))의 약어인데, 한마디로 말하면 「초소형 전자회로」이다. 특징으로는 전기가 잘 통하는 도체와 역으로, 전기가 통하지 않는 절연체, 그리고 그 중간의 성질을 가진 반도체가 있다. 반도체는 전기의 흐름을 제어함에 의해, 정류, 증폭, 발진 등의 움직임을 갖게 하는 것이 가능하다. IC는 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 회로소자(回路素子)를 조합시켜, 일상생활에 도움이 되는 여러 가지 전자제품에 사용되고 있다. 1960년대 이후, 트랜지스터나 다이오드(diode : 2극 진공관) 등이 진공관을 대신해 라디오나 텔레비전에 사용하게 된 것은 그 당시 획기적인 일이었다. 그런데 현재에는 더 나아가 IC를 사용하게 되었다. 그때까지는 전자회로의 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 한 개 한 개의 부품을 배선하여 조합하고 있었다. LSI나 ULSI라고 하는 고성능 IC는 몇 mm 각(角)에서부터 수십mm 각(角)이라는 작은 실리콘기판(IC칩) 속에, 트랜지스터나 다이오드 등의 회로가 만들어졌다. IC제조직은 자동화된 설비, 장치, 기계를 사용하여 IC를 대량생산하는 새로운 분야의 직업이다. IC의 제조공정은 자세하게 나누어 보면 1,000공정 이상이 되지만, 이 공정을 크게 나누면, 설계공정, 마스크 제작공정, 웨이퍼 제조공정, IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품 검사공정이 있고, 각각의 공정에서 분업하여 작업하고 있는 사람들을 총칭하여 IC생산조작원이라고 한다. IC생산조작원은 작업공정을 각 공정마다 한사람이 아니고 여러 사람이 담당하여, 설비, 장치, 기계, 치구(治具 : 지그) 등을 사용하여 조작, 감시 및 체크한다. 이러한 작업은 각각의 작업공정의 설비, 장치, 기계, 치공구의 조작조건, 작업순서 등이 구체적으로 기록된 작업지시서에 의거하여 실행한다.

	IC는 집적회로(Integrated Circuit))의 약어인데, 한마디로 말하면 「초소형 전자회로」이다. 전자산업이 비약적으로 발전하여 풍요로운 경제활동의 형성에 크게 기여하고 있는 배경에는 반도체 응용기술의 진보가 있다. IC는 우리의 일상생활에 없어서는 안 될 물건이라는 의미로 「산업식량」이라고 일컬어지고 있다. 특징으로는 전기가 잘 통하는 도체와 역으로, 전기가 통하지 않는 절연체, 그리고 그 중간의 성질을 가진 반도체가 있다. 반도체는 전기의 흐름을 제어함에 의해, 정류, 증폭, 발진 등의 움직임을 갖게 하는 것이 가능하다. IC는 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 회로소자(回路素子)를 조합시켜, 일상생활에 도움이 되는 여러가지 전자제품에 사용되고 있다. 1960년대 이후, 트랜지스터나 다이오드(diode : 2극 진공관) 등이 진공관을 대신해 라디오나 텔레비젼에 사용하게 된 것은 그 당시 획기적인 일이었다. 그런데 현재에는 더 나아가 IC를 사용하게 되었다. 그때까지는 전자회로의 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 한 개 한 개의 부품을 배선하여 조합하고 있었다. LSI나 초SI라고 하는 고성능 IC는 몇 mm 각(角)에서부터 수십mm 각(角)이라는 작은 실리콘기반(IC칩) 속에, 트랜지스터나 다이오드 등의 움직임을 준비한 회로가 만들어져 있고, 우리 주변의 전자회로에서 반드시 필요한 것으로서 사용되게 되었다. IC제조직은 자동화된 설비, 장치, 기계를 사용하여 IC를 대량생산하는 새로운 분야의 직업이다. IC의 제조공정은 자세하게 나누어 보면 1,000공정 이상이 되지만, 이 공정을 크게 나누면, 설계공정, 마스터 작성공정, 웨이퍼 제조공정, IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품 검사공정이 있고, 각각의 공정에서 분업하여 작업하고 있는 사람들을 총칭하여 IC생산조작원이라고 한다. 여기서는 이 가운데 중심적인 IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품검사공정에 대하여, 주요작업을 공정 순으로 다루겠다. IC칩의 제조공정은 우선 경면(鏡面)상태로 연마된 웨이퍼(주로, 실리콘의 結晶薄板)를 전용공구를 사용하여 석영보드에 배열하여 전기로 속에 고정한다. 웨이퍼는 고온산화처리 되어 표면에 절연막인 산화막이 생긴다. 다음에 웨이퍼를 도포기에 장치하면 자동적으로 표면에 감광제(感光劑)가 도포(塗布: 약이나 도료 등을 일면에 칠하는 것)되어 건조되어 나온다. 이것을 stepper(반도체 제조장치)라고 하는 노광기(露光機)에 장치하여, 회로 패턴이 그려진 네거티브인 레티큘의 축소화상을 웨이퍼 표면에 투영 노광하여, 회로를 웨이퍼로 인화한다. 인화가 끝난 웨이퍼를 현상기에 넣어서 현상하고, 세정(洗淨)한 후 엣칭이라고 하는 공정에서 미로광(未露光) 부분의 산화막을 제거한다. 이렇게 하여 포토엣칭 된 웨이퍼를 이온 주입기에 의해 인이나 브롬을 이온화시켜, 높은 에너지를 가해 웨이퍼 속의 산화막을 제거한 부분에 삽입한다. 이것을 이온 주입이라고 하며, 이 부분에 인이나 브롬 등을 포함한 불순물 층이 형성되어 IC의 회로소자 속에도 주력인 다수의 트랜지스터를 만든다. 웨이퍼에 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 기능을 가진 회로소자를 많이 만들기 위해, 이러한 산화, 이온주입, 막 형성, 엣칭 등의 작업공정을 몇 회 반복한다. 최후에 소자의 사이를 전기적으로 결합하기 위해 웨이퍼를 증착장치나 스패터 장치 속에 세트하여, 웨이퍼의 전면에 알루미늄 피막을 붙인다. 회로의 배선에 맞는 패턴으로 하기 위해 다시 한번 포토 엣칭에 의해 불필요한 부분의 알루미늄막을 떼어내면 소자(素子) 사이의 배선이 만들어진다. 알루미늄의 배선을 보호하기 위한 절연보호막을 그 위에 부착시킨다. 완성된 웨이퍼 1장의 표면에는 수백 개의 동일회로를 가진 IC칩이 정연하게 가로세로로 배열되어 있으나, 각각의 IC칩의 전기적 특성을 플로버 장치·IC테스터에 장착하여, 측정·검사하고 불량품의 여부를 판정한다. 검사결과 불량품에는 불량마크가 자동적으로 부착된다. IC조립공정은 우선 웨이퍼를 ‘다이서’라고 하는 커터에 설치하면, 다이서가 정확하게 위치를 맞춰 IC칩을 분리·절단한다. 절단·분리된 IC칩을 ‘마운터라고 하는 장치에 세트하면, IC칩은 기반에 납붙임이 이루어진다. ‘본다’라고 하는 기계를 사용하여 IC칩의 전극과 리드와의 사이를, 금이나 알루미늄의 얇은 선으로 자동적으로 접속하여 배선해 간다. 이 공정에서 작업자는 100배 정도로 확대된 모니터 화면을 보면서 공정을 감시하고 조정이 필요할 때는 빨간 램프가 켜지므로 모니터 화면을 보면서 조정한다. 또한, 본딩된 IC칩은 현미경을 사용하여 외관검사를 하고 불량품을 선별한다. 이 후 IC칩을 봉입기(封入機)에 세트하여, 오물이나 먼지로부터 IC칩을 보호하기 위해 수지로 봉입한다. 봉입을 완료한 제품은 리드의 절단, 굴곡의 공정을 걸쳐, 상표, 품명, 로트(lot)번호 등을 날인기로 날인한다. 리드선의 도금공정을 거치면 완성된 형태가 된다. 완성된 IC를 테스트기에 걸어 전기적 특성, 불량 여부를 선별하고 불량품을 제거한다. 휘어진 리드선이 있으면 리드선을 정형하여 제품으로 한다. 제품검사공정에서는 정품으로 판정된 제품을 출하하기 전, 다시 한번 로트마다 샘플을 발취해 육안 및 현미경으로 외관검사를 한다. 전기적 특성시험, 신뢰성 시험을 행하고, 부합을 판정하고, 합격된 로트의 제품을 꾸려 출하한다. IC생산조작원은 이상과 같은 작업공정을 각 공정마다 한사람이 아니고 여러 사람이 담당하여, 설비, 장치, 기계, 치구(治具 : 지그) 등을 사용하여 조작, 감시 및 체크한다. 이러한 작업은 각각의 작업공정의 설비, 장치, 기계, 치공구의 조작조건, 작업순서 등이 구체적으로 기록된 작업지도표에 의거하여 실행한다.

	IC는 집적회로(Integrated Circuit))의 약어인데, 한마디로 말하면 「초소형 전자회로」이다. 전자산업이 비약적으로 발전하여 풍요로운 경제활동의 형성에 크게 기여하고 있는 배경에는 반도체 응용기술의 진보가 있다. IC는 우리의 일상생활에 없어서는 안 될 물건이라는 의미로 「산업식량」이라고 일컬어지고 있다. 특징으로는 전기가 잘 통하는 도체와 역으로, 전기가 통하지 않는 절연체, 그리고 그 중간의 성질을 가진 반도체가 있다. 반도체는 전기의 흐름을 제어함에 의해, 정류, 증폭, 발진 등의 움직임을 갖게 하는 것이 가능하다. IC는 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 회로소자(回路素子)를 조합시켜, 일상생활에 도움이 되는 여러가지 전자제품에 사용되고 있다. 1960년대 이후, 트랜지스터나 다이오드(diode : 2극 진공관) 등이 진공관을 대신해 라디오나 텔레비젼에 사용하게 된 것은 그 당시 획기적인 일이었다. 그런데 현재에는 더 나아가 IC를 사용하게 되었다. 그때까지는 전자회로의 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 한 개 한 개의 부품을 배선하여 조합하고 있었다. LSI나 초SI라고 하는 고성능 IC는 몇 mm 각(角)에서부터 수십mm 각(角)이라는 작은 실리콘기반(IC칩) 속에, 트랜지스터나 다이오드 등의 움직임을 준비한 회로가 만들어져 있고, 우리 주변의 전자회로에서 반드시 필요한 것으로서 사용되게 되었다. IC제조직은 자동화된 설비, 장치, 기계를 사용하여 IC를 대량생산하는 새로운 분야의 직업이다. IC의 제조공정은 자세하게 나누어 보면 1,000공정 이상이 되지만, 이 공정을 크게 나누면, 설계공정, 마스터 작성공정, 웨이퍼 제조공정, IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품 검사공정이 있고, 각각의 공정에서 분업하여 작업하고 있는 사람들을 총칭하여 IC생산조작원이라고 한다. 여기서는 이 가운데 중심적인 IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품검사공정에 대하여, 주요작업을 공정 순으로 다루겠다. IC칩의 제조공정은 우선 경면(鏡面)상태로 연마된 웨이퍼(주로, 실리콘의 結晶薄板)를 전용공구를 사용하여 석영보드에 배열하여 전기로 속에 고정한다. 웨이퍼는 고온산화처리 되어 표면에 절연막인 산화막이 생긴다. 다음에 웨이퍼를 도포기에 장치하면 자동적으로 표면에 감광제(感光劑)가 도포(塗布: 약이나 도료 등을 일면에 칠하는 것)되어 건조되어 나온다. 이것을 stepper(반도체 제조장치)라고 하는 노광기(露光機)에 장치하여, 회로 패턴이 그려진 네거티브인 레티큘의 축소화상을 웨이퍼 표면에 투영 노광하여, 회로를 웨이퍼로 인화한다. 인화가 끝난 웨이퍼를 현상기에 넣어서 현상하고, 세정(洗淨)한 후 엣칭이라고 하는 공정에서 미로광(未露光) 부분의 산화막을 제거한다. 이렇게 하여 포토엣칭 된 웨이퍼를 이온 주입기에 의해 인이나 브롬을 이온화시켜, 높은 에너지를 가해 웨이퍼 속의 산화막을 제거한 부분에 삽입한다. 이것을 이온 주입이라고 하며, 이 부분에 인이나 브롬 등을 포함한 불순물 층이 형성되어 IC의 회로소자 속에도 주력인 다수의 트랜지스터를 만든다. 웨이퍼에 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 기능을 가진 회로소자를 많이 만들기 위해, 이러한 산화, 이온주입, 막 형성, 엣칭 등의 작업공정을 몇 회 반복한다. 최후에 소자의 사이를 전기적으로 결합하기 위해 웨이퍼를 증착장치나 스패터 장치 속에 세트하여, 웨이퍼의 전면에 알루미늄 피막을 붙인다. 회로의 배선에 맞는 패턴으로 하기 위해 다시 한번 포토 엣칭에 의해 불필요한 부분의 알루미늄막을 떼어내면 소자(素子) 사이의 배선이 만들어진다. 알루미늄의 배선을 보호하기 위한 절연보호막을 그 위에 부착시킨다. 완성된 웨이퍼 1장의 표면에는 수백 개의 동일회로를 가진 IC칩이 정연하게 가로세로로 배열되어 있으나, 각각의 IC칩의 전기적 특성을 플로버 장치·IC테스터에 장착하여, 측정·검사하고 불량품의 여부를 판정한다. 검사결과 불량품에는 불량마크가 자동적으로 부착된다. IC조립공정은 우선 웨이퍼를 ‘다이서’라고 하는 커터에 설치하면, 다이서가 정확하게 위치를 맞춰 IC칩을 분리·절단한다. 절단·분리된 IC칩을 ‘마운터라고 하는 장치에 세트하면, IC칩은 기반에 납붙임이 이루어진다. ‘본다’라고 하는 기계를 사용하여 IC칩의 전극과 리드와의 사이를, 금이나 알루미늄의 얇은 선으로 자동적으로 접속하여 배선해 간다. 이 공정에서 작업자는 100배 정도로 확대된 모니터 화면을 보면서 공정을 감시하고 조정이 필요할 때는 빨간 램프가 켜지므로 모니터 화면을 보면서 조정한다. 또한, 본딩된 IC칩은 현미경을 사용하여 외관검사를 하고 불량품을 선별한다. 이 후 IC칩을 봉입기(封入機)에 세트하여, 오물이나 먼지로부터 IC칩을 보호하기 위해 수지로 봉입한다. 봉입을 완료한 제품은 리드의 절단, 굴곡의 공정을 걸쳐, 상표, 품명, 로트(lot)번호 등을 날인기로 날인한다. 리드선의 도금공정을 거치면 완성된 형태가 된다. 완성된 IC를 테스트기에 걸어 전기적 특성, 불량 여부를 선별하고 불량품을 제거한다. 휘어진 리드선이 있으면 리드선을 정형하여 제품으로 한다. 제품검사공정에서는 정품으로 판정된 제품을 출하하기 전, 다시 한번 로트마다 샘플을 발취해 육안 및 현미경으로 외관검사를 한다. 전기적 특성시험, 신뢰성 시험을 행하고, 부합을 판정하고, 합격된 로트의 제품을 꾸려 출하한다. IC생산조작원은 이상과 같은 작업공정을 각 공정마다 한사람이 아니고 여러 사람이 담당하여, 설비, 장치, 기계, 치구(治具 : 지그) 등을 사용하여 조작, 감시 및 체크한다. 이러한 작업은 각각의 작업공정의 설비, 장치, 기계, 치공구의 조작조건, 작업순서 등이 구체적으로 기록된 작업지도표에 의거하여 실행한다.

IC는 집적회로(Integrated Circuit))의 약어인데, 한마디로 말하면 「초소형 전자회로」이다. 특징으로는 전기가 잘 통하는 도체와 역으로, 전기가 통하지 않는 절연체, 그리고 그 중간의 성질을 가진 반도체가 있다. 반도체는 전기의 흐름을 제어함에 의해, 정류, 증폭, 발진 등의 움직임을 갖게 하는 것이 가능하다. IC는 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 회로소자(回路素子)를 조합시켜, 일상생활에 도움이 되는 여러 가지 전자제품에 사용되고 있다. 1960년대 이후, 트랜지스터나 다이오드(diode : 2극 진공관) 등이 진공관을 대신해 라디오나 텔레비전에 사용하게 된 것은 그 당시 획기적인 일이었다. 그런데 현재에는 더 나아가 IC를 사용하게 되었다. 그때까지는 전자회로의 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항 등의 한 개 한 개의 부품을 배선하여 조합하고 있었다. LSI나 ULSI라고 하는 고성능 IC는 몇 mm 각(角)에서부터 수십mm 각(角)이라는 작은 실리콘기판(IC칩) 속에, 트랜지스터나 다이오드 등의 회로가 만들어졌다. IC제조직은 자동화된 설비, 장치, 기계를 사용하여 IC를 대량생산하는 새로운 분야의 직업이다. IC의 제조공정은 자세하게 나누어 보면 1,000공정 이상이 되지만, 이 공정을 크게 나누면, 설계공정, 마스크 제작공정, 웨이퍼 제조공정, IC칩 제조공정, IC조립공정, 제품 검사공정이 있고, 각각의 공정에서 분업하여 작업하고 있는 사람들을 총칭하여 IC생산조작원이라고 한다. IC생산조작원은 작업공정을 각 공정마다 한사람이 아니고 여러 사람이 담당하여, 설비, 장치, 기계, 치구(治具 : 지그) 등을 사용하여 조작, 감시 및 체크한다. 이러한 작업은 각각의 작업공정의 설비, 장치, 기계, 치공구의 조작조건, 작업순서 등이 구체적으로 기록된 작업지시서에 의거하여 실행한다.

1-3 반도체공정기술개발 엔지니어(Semiconductor Process Engineer)

반도체 집적회로를 생산하기 위한 최적의 공정을 설계하고 운영하며, 이에 소요되는 각종 장비를 유지․개선․관리할 뿐만 아니라 제품 생산에 있어서 품질과 생산성을 향상하는 방안을 강구한다. 즉 반도체 집적회로를 생산하기 위한 최신의 기술과 공정 동향을 파악하고 이를 토대로 신 공정을 개발하여 적용한다. 또한 실제 제품 생산 공정을 운영․관리하면서 단위 공정의 문제점을 분석하고 발생되는 에러에 적절하게 대응함으로써 생산 공정을 최적화한다. 이러한 제품 생산에 소요되는 각종 장비를 선정․설치․안정화․최적화하며, 제품 생산의 환경을 개선하고 작업자를 교육하는 FAB 운영의 역할도 담당한다. 특히 각종 측정 장비와 분석 장비를 활용․관리하여 생산되는 제품의 품질을 일정 수준 이상 유지하도록 하며, 생산 공정을 개선하여 생산성을 향상하기 위한 방안을 강구․적용한다.

1-4 인력 양성 실태 및 취업 경로

양 성 기 관	교육	전문계고 : 대중금속공고, 파주공고, 금왕공고, 경북공고, 운산공고, 은평웹미디어고,(예정) 2년제 : 영진전문대, 동양공전, 오산대학, 울산과학대 4년제 대학의 반도체 관련 학과(전자공학과, 전기공학과, 기계공학과, 재료공학과. 화학과, 물리학과, 금속공학과 등)
	훈련	․현재 반도체공정기술자를 양성하는 훈련 프로그램을 운영하고 있는 기관은 없음. ․대학 내 반도체 관련 육훈련센터(서울대학교 반도체공정연구소, 경북대학교 반도체공정교육 및 지원센터 등)나 기업체에서 자사 근로자들을 대상으로 한 훈련이 있는 정도임.
취 업 또 는 진 학	취 업	① 국내외 반도체 소자 생산업체(삼성, 하이닉스, 페어차일드코리아, 동부아남반도체, 매그나칩 등) ② 반도체 장비 제조업체(주성엔지니어링, 삼성테크윈 등) ③ 반도체 재료 제조업체(LG 실트론, 듀폰코리아, 램테크놀러지 등) ④ 반도체 생산설비(utility) 제조업체 ⑤ 반도체 생산설비 유지 관련 용역 및 기술용역업체(반도체 소자 제조관련 S/W 개발업체 포함)
	진 학	․전문계고 → 2전문대학 → 4년제 대학 편입학 또는 4년제 대학 → 대학원 진학(학과 - 전자공학, 전기공학, 기계공학, 재료공학, 반도체공학, 금속공학, 물리학 등 반도체 관련 학과)
채용방법		- 교육훈련기관 소개 - 구인광고를 통한 공채 및 특채 - 인턴제를 통한 채용
직업 활동영역		․반도체 소자 생산업체의 공정관리팀, 공정개발팀, 장비개발팀, 기술기획팀, 마케팅 및 영업팀 등 ․반도체 재료 생산업체의 재료개발 부서 등
임금 수준		초임 기준 : 2,400～2,800만원 (각종 수당 및 인센티브 제외)
		4년 경력기준 : 3,000～3,400만원 (각종 수당 및 인센티브 제외)

양 성 기 관	교육	전문계고 : 대중금속공고, 파주공고, 금왕공고, 경북공고, 운산공고, 은평웹미디어고,(예정) 2년제 : 영진전문대, 동양공전, 오산대학, 울산과학대 4년제 대학의 반도체 관련 학과(전자공학과, 전기공학과, 기계공학과, 재료공학과. 화학과, 물리학과, 금속공학과 등)
	훈련	․현재 반도체공정기술자를 양성하는 훈련 프로그램을 운영하고 있는 기관은 없음. ․대학 내 반도체 관련 육훈련센터(서울대학교 반도체공정연구소, 경북대학교 반도체공정교육 및 지원센터 등)나 기업체에서 자사 근로자들을 대상으로 한 훈련이 있는 정도임.
취 업 또 는 진 학	취 업	① 국내외 반도체 소자 생산업체(삼성, 하이닉스, 페어차일드코리아, 동부아남반도체, 매그나칩 등) ② 반도체 장비 제조업체(주성엔지니어링, 삼성테크윈 등) ③ 반도체 재료 제조업체(LG 실트론, 듀폰코리아, 램테크놀러지 등) ④ 반도체 생산설비(utility) 제조업체 ⑤ 반도체 생산설비 유지 관련 용역 및 기술용역업체(반도체 소자 제조관련 S/W 개발업체 포함)
	진 학	․전문계고 → 2전문대학 → 4년제 대학 편입학 또는 4년제 대학 → 대학원 진학(학과 - 전자공학, 전기공학, 기계공학, 재료공학, 반도체공학, 금속공학, 물리학 등 반도체 관련 학과)
채용방법		- 교육훈련기관 소개 - 구인광고를 통한 공채 및 특채 - 인턴제를 통한 채용
직업 활동영역		․반도체 소자 생산업체의 공정관리팀, 공정개발팀, 장비개발팀, 기술기획팀, 마케팅 및 영업팀 등 ․반도체 재료 생산업체의 재료개발 부서 등
임금 수준		초임 기준 : 2,400～2,800만원 (각종 수당 및 인센티브 제외)
		4년 경력기준 : 3,000～3,400만원 (각종 수당 및 인센티브 제외)

학습활동3

•수업계획서

교육자료

1-1 수업계획서

교과목	반도체공정	학과	반도체재료과	시수	6시간/주
		학년	2학년
담당교사	김학동	강의실	반도체공정실	E-mail	hakdong@yahoo.com
성적평가	작업 포트폴리오(20%), 필기시험(80%), 교사질문(10%), 실습(80%)
수업목표 및 개요	본 국가직무능력표준개발을 위한 반도체 교육과정 시범운영 강의교안은 학생들이 졸업 후 반도체관련회사에서 쉽게 적응하고 최대한의 능력을 발휘할 수 있도록 반도체 관련 용어와 반도체 기초이론 및 Run Sheet, 원부자재관리, 장비관련 실무이론을 교육하는데 중점을 두고 있다.
수업방식	이론, 실습	주교재	시범 운영 강의 교안

1-2 주별 수업 내용

주	주요수업내용	비고(학생 과제물․실험․실습)	교재 페이지
1	오리엔테이션 및 반도체 산업 개론 •수업내용소개, 수행평가, 시범운영안내 •수업 계약서 •교과목 소개 •학습방법 •수업계획서 •우리나라 반도체 산업 •반도체의 종류와 재료 •반도체 산업의 특징	강의, 교육자료
2	반도체 관련 용어 •공통용어 •Photo용어 •Etch용어 •Diffusion/Implant용어 •Deposition용어 •Package용어 •분석용어	강의, 교육자료
3	반도체의 성질 •반도체란 무엇인가? •원자의 결합과 에너지밴드 •정공 •불순물 •반도체의 캐리어 이동 •페르미 레벨	강의, 교육자료
4	반도체 재료 및 기본소자 •반도체 재료의 종류 •반도체 재료의 정제 •단결정 제작 •다이오드 •트랜지스터	강의, 교육자료
5	반도체 공정 재료 •반도체 공정 재료 •전 공정 재료 •후 공정 재료	강의, 교육자료, 실습
6	반도체 기초 •기초 물질 •반도체 물리 •결정구조	강의, 교육자료, 실습
7	반도체 소자 •반도체의 발전 •반도체 소자의 작용	강의, 교육자료
8	반도체 재료 •반도체 원자재 •반도체 부자재	강의, 교육자료, 실습
9	반도체공정 •기본 요소 기술 •반도체 공정의 개요 •반도체 공정의 실제 •반도체 제조라인	강의, 교육자료, 실습
10	중간고사	평가
11	Run Sheet 판독 •생산 장비 특성 및 성능에 대한 이해 •생산 장비 사용법에 대한 이해 •생산 공정 spec.에 대한 이해 •Run sheet에 사용되는 용어 이해 •용량, 시간, 두께 등의 단위 이해 •생산조건에 따른 장비운영지침서 이해 능력 •Run sheet 판독 능력 •생산 작업 조건 판단 능력	강의, 교육자료, 실습
12	Run Sheet 입력 •생산 장비의 올바른 동작 여부 판단 능력 •생산 장비 운영	강의, 교육자료, 실습
13	Wafer 이동 •Wafer의 특성 이해 •Wafer 장비에 장착 및 탈착하는 방법 이해 •Wafer 취급 기술 •Wafer 이동 기술 •장비에 Wafer를 장착 및 탈착하는 기술	강의, 교육자료, 실습
14	원부자재관리 •원부자재의 특성 파악 •원부자재의 오염 요소 파악 •원부자재의 spec. 이해 •원부자재의 사용 유효기간 파악 •원부자재 취급 기술 •원부자재 보관 기술 •원부자재 오염 요소 제거 기술 •원부자재의 사용 유효기간 파악 능력	강의, 교육자료, 실습
15	장비장착 •생산 장비 특성에 대한 이해 •생산 장비의 초기화 조건 파악 •생산 장비 사양 파악 •장비 설치 항목별 check list 작성 방법 이해 •공정 장비 운영 기술 •장비 set-up에 필요한 예산 작성 기술 •설치 및 시운전 항목별 check list 작성 기술 •장비 초기화 기술 •설치 결과 문서화 기술	강의, 교육자료, 실습
16	장비상태평가 •생산 장비 사용법에 대한 이해 •생산 예정 일정 파악 •측정 장비 운영 기술 •장비 평가 항목 작성 능력 •장비 평가 방법 이해 능력 •확정된 일정 및 장비 평가 항목별 기준 문서화 작성기술 •장비평가에 사용할 기준시료 제작 기술	강의, 교육자료, 실습
17	장비에러조치 • 생산공정 spec에 대한 이해 • 생산 장비 초기화 조건 파악 • 장비 에러 발생 원인 분석 능력 • 장비 에러 조치 기술 • 에러 발생 원일별 조치법 문서화 기술 • 장비 에러 발생 상황에 대한 주기적 점검 • 표준 시료 제조 및 취급 기술	강의, 교육자료, 실습
18	장비최적화(PM) •각 부품에 대한 이해 및 보정 방법 숙지 •각 부품의 정상 동작 조건 이해 •장비 부품 보정 능력 •장비의 정상 동작 판단 능력 •장비의 정상 동작 조건 문서화 기술 •공정 및 실험 조건에 대한 기준 및 방법 문서화 기술 •테스트 시료 제작 및 취급 기술	강의, 교육자료, 실습
19	장비운영지침서 작성 •생산조건에 따른 장비운영지침서 작성 능력 •장비에러 발생시 대처 방법에 대한 지침서 작성 능력 •장비 조작 순서에 대한 지침서 작성 기술 •사용 물질 목록 및 관리기준에 대한 지침서 작성 기술 •제조공정 spec. 관리 및 모니터링 지침서 작성기술 •지침서 수정 및 보완 능력	강의, 교육자료, 실습
20	기말고사

학습경험Ⅱ

반도체 산업 개론

학습활동1

•우리나라 반도체 산업

교육자료

1-1 우리나라 반도체 산업의 발전

1. 1965년～1970년대 : 최초 외국계 자본에 의한 조립 생산 단계

1965년 미국 코미(Commy)사와 국내 코미 반도체(주)의 합작에 의한 트랜지스터(transistor)를 생산하였고, 그 뒤 페어차일드, 모토롤라, 시그네틱스 등 여러 외국 업체가 노동집약적 단순 조립을 목적으로 들어와, 초보적 반도체 기술을 이전하였다. 1968년 아남산업이 최초로 국내 자본에 의한 반도체 조립 산업을 출범하였다.

2. 1970년대 : 국내 기업들에 의한 조립 및 개별 소자 생산 단계

1970년 금성반도체, 1974년 한국반도체 등이 설립되면서 국내 기업에 의한 반도체 생산 단계로 접어들게 되었다. 1970년대 말 정부 출연 연구소를 중심으로 반도체 IC 기술 개발 체제의 구축과 1980년대 초 민간 기업체의 대규모 투자가 시작되면서 반도체 분야의 체계적인 기술이 축적되게 되었다. 따라서 1974년 이전까지의 웨이퍼(wafer)에서 떼어낸 칩(chip)만을 수입한 후 리드선을 부착/밀봉하여 재수출하던 단순 조립 수준을 벗어나 웨이퍼 가공에서 칩까지를 독자적으로 제조/생산할 수 있는 웨이퍼 프로세스 기술을 연구, 개발하기에 이르렀다.

3. 1983년～1990년대 : 국내 기업들에 의한 일관 공정 생산 단계

반도체 일관 공정 생산은 1983년 삼성 그룹에 의해 시작되어 국내 최초로 64K DRAM(dynamic random access memory)을 국산화하기 시작하는 등 이 때부터 본격적인 DRAM 생산 기반이 구축되었다. 1984년 64K SRAM과 256K DRAM, 1986년 256K SRAM과 1M DRAM, 1988년 4M DRAM과 1M SRAM개발

4. 1990년대 전반 : 국산 고유 상표에 의한 수출 단계

1990년 16M DRAM의 개발에 성공, 반도체 산업의 기술 발전을 거듭하였다. 1991년 국내 자체 상표로 DRAM을 미국 시장에 본격적으로 수출하기 시작하였고, 1992년 세계 최초로 64M DRAM을 개발함으로써 1993년 이후부터는 메모리 분야에서 최고 수준의 위치를 확보하게 되었다.

5. 1996년 이후 : 생산 체제 고도화 단계

256MDRAM, 512MDRAM, 1GDRAM(50나노기술 도입)

1-2 한국 반도체 산업의 발달과정

<표 1－2> 한국 반도체 산업의 강점과 약점

구분	강 점	약 점
주요내용	- 우수한 D램 기술보유 - 경험을 갖고 있는 양질의 노동력 - 공정 및 대량생산기술 보유	- 보수적인 설비투자 - D램 제품에 치중한 반도체 사업 - ASIC/SLI 기술의 열악 - 소수의 반도체 소자업체 - 소수의 디자인 업체

학습활동2

•반도체의 종류와 재료

교육자료

1-1 반도체 재료의 발전 과정

1839년 :

- M. 패러데이(Faraday)는 황화은(AgS)의 저항률이 금속의 경우와는 반대로 온도 상승에 따라 감소한다는 사실을 발견

- A. E. 베크렐(Becquerel)은 어느 재료와 전해질의 계면에 빛을 비추면 전압이 발생하는 광기전력 효과를 발견

1873년 :

- W. 스미스(Smith)가 셀렌(Se) 막대에 빛을 비추면 전기 전도에 변화가 나타나는 광전도 효과를 발견

1874년:

- K. F. 브라운(Braun)은 방연석에 금속선을 접촉시키면 이 광석 성분인 금속 황화물에서 정류 작용이 일어난다는 것을 발견

- A. 슈스터(Schuster)는 산화구리와 구리의 접촉면에서도 정류 작용이 일어나는 것을 발견

1883년 :

- 셀렌(Se)의 정류 작용이 발견

1923년 :

- 셀렌 정류기가 발표

1926년

- E. 슈뢰딩거(Schrodinger)에 의해 파동 방정식이 발표

1947년

- W.쇼클리(Shockley), J. 바딘(Bardeen), W. H. 브래튼(Brattain)에 의해 점접촉

형 트랜지스터(최초의 트랜지스터)가 발명

- W. 쇼클리(Shockley)에 의한 “pn 접합 이론”이 발표되어 본격적인 반도체 시대로 접어들게 됨.

1958년

- 로버트 노이스(Robert Noyce)에 의해 평면 공정(planar process)이 개발

1962년 :

- 반도체 레이저의 개발로 광전자 분야가 시작

1970년 :

- 고체 촬상 소자(CCD)가 처음으로 만들어짐

- 실리콘 칩의 저장 용량이 크게 증가

1980년대

- 컴퓨터 산업이 크게 발달

1993년

- 질화갈륨(GaN)의 청색 발광 다이오드가 개발

2005년

- 나노 집적 회로를 제조할 수 있는 기술을 확보

1-2 반도체 재료의 3가지 분류

- 기능 재료 : 웨이퍼와 같은 반도체 소재

- 구조 재료 : 리드 프레임(lead frame)이나 본딩 와이어(bonding wire) 등

- 공정 재료 : 포토레지스트(photo resist)나 화학 원료 등

학습활동3

•반도체 산업의 특징

교육자료

1-1 반도체 산업

1) 반도체 재료를 원료로 하여 화학적 또는 물리적 처리 공정을 거쳐 회로를 구 성함으로써 반도체 소자로서의 기능을 부여하는 산업

2) 화학, 물리, 전자, 기계 및 대부분의 학문분야가 모두 결합된 종합 산업

3) 아주 작은 칩에 수많은 회로를 첨단기술을 사용하여 집적하는 고도의 기술 집약적 산업

4) 원재료 비용에 비해 매우 높은 가치를 창출할 수 있는 고부가가치산업

5) 수출에서 차지하는 비중이 15%를 넘어서고 있고, 반도체 가격 1달러가 상승 하면 15억 불 이상의 경상 수지 흑자 효과가 있는 영향력이 가장 큰 산업

6) 호황과 불황의 폭이 큰 경기민감 산업

1-2 IC 소자

여러 개 소자가 하나의 칩 속에 집적된 반도체로 범용 IC와 주문형 IC로 구분된다. 또한 특성에 따라 메모리와 비메모리로 분류된다.

<표 11－1> 반도체의 분류 및 정의

메 모 리	휘발성 메모리	DRAM	전원이 공급되고 있는 동안이라도 일정기간 내에 주기적으로 정보를 다시 넣지 않으면 기억된 데이터가 없어지는 메모리로 범용, EDO, Synchronous의 순으로 발전
		SRAM	전원이 공급되는 동안은 항상 기억된 내용이 그대로 남아있는 메모리
		고속 DRAM	DDR(Double Data Rate) DRAM, RAMBUS DRAM 등 기존 DRAM의 단점인 컴퓨터 프로세서와의 정보처리속도 차이를 극복하기위하여 등장
	비휘발성 메모리	MASK DRAM	제조공정시에 고객이 원하는 정보를 저장함으로써 전자사전, OA기기의 문자정보 저장 등에 이용
		EPROM	Erasble & Programmable ROM 자외선을 이용, 정보를 지우거나, 기억할 수 있는 메모리
		EEPROM	Electronically Erasable & Programmable ROM EPROM보다 발전된 개념의 제품으로 전기적으로 정보를 기억 및 저장할 수 있는 메모리
		플래시 메모리	EEPROM의 집적도 한계를 극복하기 위하여 일괄소거방식의 1TR-1Cell 구조 채용. 전력소모가 적고 고속 프로그래밍이 가능하여 자동응답기나 전자수첩 등 메모리를 자주 변경해야 하는 제품에 주로 채용된다.
비 메 모 리	IC	Micro- Component	마이크로 컴퓨터를 구성하기 위한 핵심부품으로 MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), MPR(Micro Peripheral), DSP(Digital Signal Processor) 등을 총칭
		Logic/ASIC	고객의 주문에 의하여 설계된 특정회로를 반도체 IC로 응용설계하여 주문자에게 독점공급하는 User 전용 규격의 주문형 IC로 Gate Array, Standard Cell 및 Full Custom이 있음
		Analog IC	제반 신호의 처리를 연속적인 신호변환에 의해 인식하는 IC로 Audio/Video IC, 통신용IC, 신호변환용 IC 등이 있음
	개별소자		IC에 반대되는 개념으로 TR, Diode, 저항기, 콘덴서 등 개별품목으로서의 단일기능만을 가지고 있는 개별소자를 총칭
	기타		Opto, Hybrid IC 등

1-3 반도체 업체 분류

구 분		특 징	주요기업
종합반도체기업(IDM; integrated device manufacturer)	회로 설계, 웨이퍼 공정, 조립, 검사 등 반도체 전체 공정을 통합 수행하는 업체	- 설계 가공 조립 마케팅을 일괄대행(IDM) - 대규모 R&D 및 설비투자 필요	Intel, 삼성, NEC, Micron
설계전문기업 (Fabless)	회로를 설계하는 업체	- 생산설비 없는 IC 전문회사 - 창의적인 인력 및 기술력 필요	퀼컴, Altera Xilinx 등
위탁생산업체 (Foundry)	웨이퍼 상에 공정 서비스만 제공하는 업체	- Wafer 가공 및 Chip제조 전문업체 - 초기 설비규모 크고, 적정 생산규모 필요	TSMC, UMC, 동부일렉트로닉스 등
패키지 및 테스트하우스	조립 및 검사하는 업체	- 가공된 Wafer 조립/Packaging전문 - 축적된 경험 및 거래선 확보 필요	ATK, 칩팩 ASE 등

평가

1. 우리나라 반도체 산업은 어떠한 과정을 거쳐서 발전하였는지 연대별로 설명하시오.

2. 반도체 소자용 재료의 종류와 연대별 발전 과정을 설명하시오.

3. 공정에 따른 반도체 재료는 크게 3가지로 분류할 수 있는데, 반도체 소재와 같은 ( ), 리드 프레임이나 본딩 와이어 등의 ( ) 및 포토레지스트나 화학 원료 등의 ( )이다.

4. 반도체 산업의 특징을 3가지만 설명하시오.

5. 반도체 제조업체를 4가지로 구분하여 설명하시오.

피드백

1. 우리나라 반도체 산업은 어떠한 과정을 거쳐서 발전하였는지 연대별로 설명한다.

2. 반도체 소자용 재료의 종류와 연대별 발전 과정을 설명한다.

3. 공정에 따른 반도체 재료의 분류를 설명한다.

4. 반도체 산업의 특징을 설명한다.

5. 반도체 제조업체를 4가지로 구분하여 설명한다.

자기평가 체크리스트(공통양식)

참고문헌 반도체공정. 대한교과서. 김학동(2004)

반도체재료. 대한교과서. 김학동(2004)

반도체 제조장치 입문. 성안당. 임종성역(2000)

반도체공정 및 장치기술. 상학당. 이형옥(2005)

반도체 공정기술 입문. 한국이공학사. 최세곤, 김종성, 어수해(1999)