전자정보소재공학 Resolution 향상을 위한 반도체 공정기술

소개글

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목차

1. 서론

2. 본론
가. 투과형 인쇄법에서 분해능 측면에서 분석
다. Resolution과 DOF의 trade off 관계
라. 추가적인 Resolution 향상 기술

3. 결론
가. 공정 기술에 따른 Resolution 변화 정리

본문내용

1. 서론
현재 우리회사는 g-line 빛, novolak resin PR, 투과형 인쇄법 공정 기술을 사용하며 300 nm resolution (line width)의 반도체 공정 설비를 갖고 있다. 경쟁업체와의 우위를 점하기 위하여 resolution을 x5배 이상 향상시키려고 한다. 본론에서는 공정상의 변화들을 취해야 할지 아이디어를 공정, 소재 측면에서 제시한 뒤, 결론에서 경쟁적인 측면을 분석할 예정이다. 위 과정을 통해 시장경쟁력을 갖는 고품질 반도체 생산이 가능한 공정을 설계할 것이다.

2. 본론
가. 투과형 인쇄법에서 분해능 측면에서 분석
1) 분해능 계산
분해능은 노광 시 웨이퍼 상에 형성시킬 수 있는 패턴의 최소 크기이다. 패턴의 크기가 작아질수록 칩의 집적도는 올라가고, 해상도가 높아진다. 따라서 해상도를 증가시키기 위해서는 분해능이 어떤 요소로부터 영향을 받는지 알아야 한다.
그림 1.1에 나타난 식은 투과형 인쇄법에서 분해능을 나타낸 식이다. 렌즈의 개구 수인 NA는 웨이퍼로 빛이 입사되는 각도와 굴절률로 나타난다. 분해능만을 고려했을 때, 광원의 파장을 작게 NA를 높게 설정해야 Resolution(분해능), R을 낮추어 해상도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라 주목하는 것이 바로 photo 공정 시에 사용하는 빛의 파장을 낮추는 것이다.
2) 광원의 파장
그림 2.1은 1986년도부터 2005년까지 Photo 공정에서 사용된 빛의 파장을 나타낸 것이다. 현재 우리회사의 공정에서 사용하고 있는 빛은 g-line이다. 표를 보면 g-line 1980년도에 쓰던 방식이다. KrF Laser 또는 ArF Laser을 사용한다면 표의 선폭을 5배 그 이상을 감소시킬 수 있는 것을 확인할 수 있다. 빛의 파장을 줄인다고 해서 그대로 Photo 공정에 적용시킬 수 있는 것이 아니다. 빛의 파장이 줄어드는 것에 따라서 빛과 반응하는 PR(photoresist)도 달라져야 한다.

참고 자료

한국과학기술정보연구원, 포토레지스트의 기술동향
https://www.itfind.or.kr/COMIN/file27357-%ED%8F%AC%ED%86%A0%EB%A0%88%EC%A7%80%EC%8A%A4%ED%8A%B8%EC%9D%98%20%EA%B8%B0%EC%88%A0%EB%8F%99%ED%96%A5.pdf
-> 그림 2.1 그림 2.2 그림 2.3 그림 2.4
강의 자료(Betty-Lise Anderson and Richard Anderson, Fundamentals of Semiconductor Devices 2/E)
-> 그림 1.1 그림 3.1 그림 3.2
공지훈 외 2명, 한권으로 끝내는 전공·직무 면접 반도체 이론편,
렛유인(2021년 08월 10일), P. 352-354
-> 그림 4.1 그림 4.2 그림 4.3
Gigaphoton, EUV 리소그래피란?
https://www.gigaphoton.com/kr/technology/euv-topics/what-is-euv-lithopgraphy
ASML, Light and laser
shttps://www.asml.com/en/technology/lithography-principles/light-and-lasers
Wikipedia, Immersion lithography, 2021.10.26
https://en.wikipedia.org/wiki/Immersion_lithography 2021.11.30.에 참고
-> 그림 3.3