Lithography, Sputter, VSM, PHR, MR 의 실험 이론 및 방법 및 결과 및 고찰

소개

Lithography와 sputtering 과정을 거쳐서 센서를 만듭니다. 만든 센서의 VSM과 PHR(평면홀저항)과 MR(Magnetoresistance, 자기저항)을 측정합니다. 크게 네가지 과정에 있어서 실험이론과 실험과정과 결과 및 고찰을
정리하였습니다. 자세하고 이해하기 쉽게 풀어적었습니다.

목차

1. Lithography(실험이론, 실험방법)
2. Sputter(실험이론, 실험방법)
3. VSM(실험이론, 실험방법, 결과 및 고찰)
4. PHR측정, MR측정(실험이론, 실험방법, 결과 및 고찰)

본문내용

- Photolithography는 일반적으로 위의 그림과 같은 공정을 따르며 아래 글에서 그 순서를 정리하였다.

① 웨이퍼 세척은 웨이퍼의 표면에 붙어있는 유기물이나 이온, 금속들을 제거하는 과정으로 실험실에서는 주로 DI water로 세척한다.(※ DI water는 매우 순도가 높고 filtering된 물로, 106Ω·cm 정도의 전기저항을 가지고 0.25 μm 이하의 불순물을 가진다)
② 그 다음 산화실리콘이나 SiN2, Poly Si, Metal 등을 입힌다.
③ 그리고 Photoresist(=PR)를 도포하는데, PR은 빛에 반응하며 접착성이 좋은 물질이다. spin coating으로 웨이퍼 위에 도포되며 웨이퍼 위에 도포된 PR층의 두께는 PR의 점성에 비례하고 스핀코터의 회전속도(rpm)의 제곱에 반비례하며 보통 0.5~2.5 um로 코팅된다.
PR은 빛에 반응하는 현상에 따라서 Positive와 Negative로 나누어지는데, Positive는 exposure 후 현상을 하면 빛을 받은 부분이 없어지고 마스크에 의해 가려진 부분의 형상만 남고, Negative는 그 반대로 빛을 받은 부분이 남고 빛을 받지 못한 부분이 없어진다.

④ 그 다음 Softbake를 하는데. 이 과정은 PR과 실리콘 웨이퍼와의 접착력 증대 및 PR에 녹아있는 solvent 성분을 제거하기 위해 한다. 보통은 공기나 질소로 채워진 80~90°C의 오븐에서 10~30분간 굽는다.
⑤ 그 후, 미리 만들어진 마스크를 웨이퍼 위에 올려놓고 alignment 한다.
⑥ 앞의 공정을 거친 웨이퍼는 exposure 과정을 거치게 되는데, 마스크가 덮인 웨이퍼에 자외선을 쪼인다. 그렇게 되면 실리콘 웨이퍼에 입혀진 PR은 마스크를 통과한 매우 높은 세기를 갖는 자외선 빛에 의해서 expose된다.
자외선 빛은 파장이 150~300nm인 deep UV 와 파장이 350~500nm인 near UV 로 구분되는데 요즘에는 near UV 의 G-line (435nm)와 I-line (365 nm) 파장의 자외선이 사용된다.
⑦ expose후 develop을 거쳐 반응된 부분의 PR을 제거한다.
⑧ 앞서 softbake처럼 hardbake을 하게 되는데 hardbake는 보통 120~180도씨의 온도에서 20~30분간 한다.

참고자료

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· http://ceramic-powders.kicet.re.kr/downfile/4point%20probe.pdf
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· http://www.kmac.to/kor/ds4_3_2.html?db=db4_bbs3_2&no=1&c=view&page=1&SK=&SN=&kind3=&fNum
· http://jinhwanlee.egloos.com/10506261
· http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=gbrj5&logNo=140018557160&parentCategoryNo=15&viewDate=&currentPage=1&listtype=0
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· 네이버 백과사전
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