반도체 공정에 꼭 필요한 불화수소

불화수소는 수소(H)와 플루오린(F)이 만나 탄생한 화합물로, ‘플루오린화수소’라고도 불립니다. 수소와 결합된 플루오린은 ‘불소’라는 이름으로 잘 알려진 원소인데요. 반응성이 강하고 플라스틱이나 유리를 녹이는 성질이 있습니다.

불화수소의 끓는 점은 19.5°C이기 때문에 상온(25°C)에서는 기체 상태로 존재합니다. 하지만 충분히 낮은 온도이거나 높은 압력을 가할 때 쉽게 액화할 수 있죠. 불화수소는 물에도 잘 녹는 특징이 있는데요. 물에 녹아 있는 수용액은 불산 또는 플루오린화수소산이라고 부릅니다.

반도체 공정에서 불화수소는 어떤 역할을 할까?

불화수소는 반도체 제조 공정 중 ‘식각 공정’과 ‘세정 공정’에서 사용되는데요. 과연 각 공정에서 어떤 역할을 하는지 알아볼까요?

먼저, 식각 공정에서 불화수소의 역할은 판화 작업에 비유해 설명할 수 있습니다. 판화를 찍어내기 위해서는 목판에 그림을 새긴 뒤 그림을 제외한 나머지 부분을 조각도로 긁어내야 하는데요. 불화수소가 바로 조각도의 역할을 하며 웨이퍼의 불필요한 부분을 긁어내 주는 것이죠.

세정 공정에서도 사용되는데요. 반도체에는 아주 작은 크기의 불순물만 있어도 회로가 손상되고 성능이 저하되는 등 치명적인 문제가 발생합니다. 따라서 잔류물들을 씻어내기 위한 공정이 필요하죠. 여기서 세정액 역할을 하는 것이 불화수소입니다. 집적도가 갈수록 증가하는 반도체 공정의 특성상 불량률을 최소화하기 위해 초고순도 불화수소가 요구됩니다.

반도체의 성능을 책임지는 불화수소! 수입에만 의존하던 불화수소의 국산화가 최근 진행되고 있는데요. 반도체 기술과 더불어 반도체 공정에 사용되고 있는 재료들도 함께 발전해나가고 있다는 것을 기억하셨으면 좋겠습니다.

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