[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <포토리소그래피> 레포트

소개

단국대학교 고분자공학과 4-2 고분자공학실험및설계2 (진OO 교수님)
실험 6. 포토리소그래피에 대한 레포트입니다.
당시 예비 레포트와 결과 레포트를 한 번에 제출하여, 하나의 파일로 정리가 되어있습니다.
예비 보고서 내용과 결과 보고서 내용이 모두 들어가 있습니다. (실험 원리 및 실험 전 질문에 대한 답변부터, 실험 결과와 고찰 내용까지 모두 포함하고 있습니다.)
질문과 고찰은 조교님께서 공유해주신 자료를 기반으로 작성되었으며, 수강 당시의 정해진 양식 및 목차, 분량에 맞추어 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리(+질문에 대한 답변)
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의/고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
Photolithography 공정을 이해하고 Photoresist 물질과 UV light를 이용하여 기판에 미세 패터닝을 할 수 있다.

2. 실험 원리 -포토리소그래피
포토리소그래피(Photolithography)는 원하는 회로설계를 유리판 위에 금속패턴으로 만들어 놓은 포토마스크라는 원판에 빛을 조사하여 생기는 패턴을 웨이퍼 상에 전사시켜 복사하는 기술이며, 반도체 및 디스플레이의 제조 공정에서 설계된 패턴을 웨이퍼 상에 형성하는 가장 중요한 공정이다.
포토리소그래피 공정은 측정을 포함하여 기본 8단계로 이루어진다.
첫 번째, 기판을 준비하는 과정으로 표면을 세정하고 감광제와의 흡착을 높여주는 밀착향상제를 도포하는 공정이다. 이 과정은 소수성인 웨이퍼 표면을 친수성으로 바꾸어 주는 과정으로 웨이퍼와 감광제의 접착력을 향상시킬 수 있다.
두 번째, 접착력이 향상된 웨이퍼 표면에 spin coating 방식을 활용하여 감광제를 도포하는 공정으로, 웨이퍼 표면에 분사되는 액상의 감광제를 회전시켜 균일한 얇은 막을 기판 전체에 도포시킨다.
세 번째, 기판 위의 얇은 막으로 형성된 감광제의 solvent를 70% 이상 증발시켜 단단하게 만드는 soft bake 공정을 실시한다. 이 공정을 통하여 웨이퍼와 solvent의 접착력을 증대시켜 노광 시 정확한 마스크 패턴 형상을 전사시킬 수 있다.
네 번째, 일정한 패턴이 디자인된 마스크를 이용하여 soft bake 공정을 통해 단단해진 얇은 막의 감광제표면에 UV를 조사하여 감광제를 전사하는 노광공정을 진행한다. 이 공정은 감광제의 종류에 따라 현상 시 패턴의 형상이 다르게 나타난다. Positive 감광제의 경우 빛을 받은 부분이 광에 반응하여 현상 시 사라지고, 그와 반대로 Negative 감광제는 빛을 받지 않은 부분이 현상 시에 사라지게 된다.

참고자료

· 나노코. “디스플레이용 감광송 노볼락 수지 개발 및 사업화”. 한국산업기술평가관리원 (2013).
· 노기영. “디퓨저 리소그라피를 이용한 3차원 WU-8 마이크로구조 제작”. 국내석사학위논문 경북대학교 대학원 (2006).
· 오민섭, 양효방. “LCM을 포토마스크로 이용하는 리소그래피 시스템 개발”. 국내석사학위논문 순천향대학교 대학원 (2012).
· 이상선. “마이크로 하이드로젤 패터닝을 위한 포토리소그래피 시스템 개발”. 국내석사학위논문 전남대학교 (2017).
· 정석균. “디스플레이 공정과 박막두께 측정”. 공업화학 전망, vol. 8, no. 4, pp. 96-105 (2005).
· 한국반도체산업협회. “반도체 장비, 재료 성능평가”. 미래창조과학부 (2016).
· SKhynix newsroom. “[반도체 특강] 포토(Photo) 공정 上편 - 감광액(PR) 도포하기”.
· https://news.skhynix.co.kr/post/above-the-photo-process (2022.11.16).