[공학]반도체 공정중 포토 공정

소개글

반도체 공정중 포토 공정

목차

*포토 리소그래피 (Photo Lithography)
*포토 레지스트 (Photo Resist)
*마스크 어라이너 (Mask Aligner)
*코팅 (Coating)
*노광 (Exposure)
*현상 (Development)
*스퍼터링(Sputtering)
*리프트 오프(Lift-off)

본문내용

* 포토 리소그래피 (Photo Lithography)
- 리소그래피(Lithography)라고 한다면 반도체 집적회로를 반도체표면에 그리는 방법 및과정을 통칭한다. 회로를 그릴 때, 더 얇게 회로선을 표현할 수 있다면 집적도가 훨씬 높아지게 되어 같은 크기의 칩에서도 많은 정보를 훨씬 빠르게 처리할 수 있는 것이다. 리소그래피 기술은 초미세 인쇄기술이라고도 한다. 리소그래피의 종류에는 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피, X선 리소그래피가 있는데 이번 실험에서는 포토 리소그래피에 대해서 알아보았다. 포토리소그래피는 기판(반도체 웨이퍼) 위에 감광성질을 가지고 있는 포토레지스트(Photoresist)를 얇게 바른 후, 원하는 마스크 패턴을 올려 놓고 빛을 가하여 사진을 찍는 것과 같은 방법으로 회로를 구성하는 것이다.

*포토 레지스트 (Photo Resist)
- 리소그래피 공정에서 사용되는 화학 재료 중 핵심에 해당하는 것으로서 설계된 반도체 회로를 기판위에 전사할 때 특정한 파장에 따라 달리 감응함으로써 미세 회로 패턴을 형성할 수 있도록 해주는 반도체용 첨단 재료이다. 이때 감응한다는 것은 PR의 일정 부분이 노광 되었을때 노광된 부분의 PR의 Polymer 사슬이 끊어지거나 혹은 더 강하게 결합하게 된다는 것이다. 보통 반도체 공정에서는 기판(웨이퍼)표면에 PR을 도포한 후에 그 위에 회로 패턴이 새겨져 있는 마스크를 접촉시키고 파장을 쏘이는 것이다. 그렇게 되면 마스크의 패턴에 따라 파장을 받은 부분이 감응하게 되는 것을 이용하게 패턴을 형성하는 것이다.

*마스크 어라이너 (Mask Aligner)
- 간단히 이야기 하여 사진 촬영 장치라고 할 수 있다. 공정에서 PR이 도포된 기판(웨이퍼)은 살짝 구워진 후 Mask Aligner 라는 장치로 보내지게 된다. 이 장치에 보내진 기판은 Aligner 작업과 노광작업이 동시에 이뤄지는데, 마스크에 형성된 패턴이 그대로 세밀하게 기판에 현상되는 작업을 Aligner 라고 한다.

*코팅 (Coating)
- 기판 표면에 PR을 얇게 바른 후, 살짝 구워내어 단단하게 만드는 과정이다.(이 과정을 Soft Baking이라고 한다) Resist Film의 두께는 Spin 속도의 함수로 Spin이 빠르면 얇게 형성 되며 Spin이 느리면 두껍게 형성이 된다. 그러나 가능한 한 얇고 균일하게 Coating 해야 하므로 Spin은 되도록 빠르게 한다. 한편 기판면과 PR과의 부착력이 약하면 현상 후에 기판과 PR이 떨어지는 경우가 생기므로 기판과 PR의 강한 부착력을 위해 적절한 소재를 사용하는 것도 중요하다. (PR의 접착이 용이하지 않은 표면은 SiO2, PSG, poly Si등이다.)

참고 자료

없음