사진공정

소개

실험목적

: photolithography는 마스크 상에 설계된 패턴을 공정제어 규격에 웨이퍼 상에 구현하는 기술이다. 이러한 기술을 우리 전자물리학과 PDP 리서치 센터에서 직접 실험 하고 체험함으로써 PDP 제작기법에 대해서 한 층 더 알아가는 개기를 마련함.

실험개요
이를 위해 패턴이 형성된 마스크를 통하여, 특정한 파장을 갖고 있는 빛을 광감응제가 도포되어 있는 웨이퍼 상에 노광 시켜 광화학 반응이 일어나게 되며, 다음 현상 공정 시 화학반응에 의해 패턴형성을 한다. 형성된 감광막 패턴은 후속공정인 식각 또는 이온 주입시 barrier 역할을 하게 되어 최종적으로 chemical이나 식각용 O2 플라즈마에 제거된다.
ex) 양성감광막 - 녹아 없어진다. / 음성감광막 - 남는다.

목차

실험목적
실험개요
실험 순서 및 방법
고찰

본문내용

실험목적

: photolithography는 마스크 상에 설계된 패턴을 공정제어 규격에 웨이퍼 상에 구현하는 기술이다. 이러한 기술을 우리 전자물리학과 PDP 리서치 센터에서 직접 실험 하고 체험함으로써 PDP 제작기법에 대해서 한 층 더 알아가는 개기를 마련함.

실험개요
이를 위해 패턴이 형성된 마스크를 통하여, 특정한 파장을 갖고 있는 빛을 광감응제가 도포되어 있는 웨이퍼 상에 노광 시켜 광화학 반응이 일어나게 되며, 다음 현상 공정 시 화학반응에 의해 패턴형성을 한다. 형성된 감광막 패턴은 후속공정인 식각 또는 이온 주입시 barrier 역할을 하게 되어 최종적으로 chemical이나 식각용 O2 플라즈마에 제거된다.
ex) 양성감광막 - 녹아 없어진다. / 음성감광막 - 남는다.

실험 순서 및 방법


어찌 보면 가장 단순한 공정일 수 있는데 사실은 까다로운 공정입니다. 빛에 반응하는 광감응제(Photo resist)를 반도체에 입히고 그 위에 원하는 패턴이 형성되어 있는 마스크를 통해서 빛을 쬐어 주어 노광시켜 광화학반응이 일어나게 되는데 반응한 물질을 현상(develop)을 통해 제거 하면 원하는 모양의 패턴을 만들어 내는 것입니다. 앞에 그림처럼 빛에 반응하는 것에 따라 양성과 음성으로 나누게 됩니다.
앞 그림에서처럼 빛에 노출되어 진 부분이 남는 것을 음성(negative) 감광막이라고 하고, 노출되지 않는 부분이 남는 것을 양성(positive) 감광막이라고 합니다. 그래서 어떤 형태로 작업을 할지가 결정이 되면 어떤 PR(Photoresist)를 사용할 지를 결정하게 됩니다. PR에 대해서는 나중에 다시 얘기하기로 하고 우선 전체적인 Photo Lithography 과정을 살펴보겠습니다. 
 

위와 같은 공정에서 PR 코팅을 spinner라는 장비를 이용합니다.
고속으로 회전시켜주는 장비인데 HMDS 나 PR등의 감광제를 입히는데 사용하죠. 실은 그냥 고속으로 회전 시켜 주는 게 아니라 진공으로 시료나 웨이퍼를 고정시킨 후에 의도된 시간동안 일정한 속도로 회전 시켜줍니다. 처음에 몇 초 동안(대략 5초)은 Low speed로 회전시켜다가 45~50초 가량 4300rpm의 속도로 회전시켜 줍니다. 물론 꼭 이 시간동안 이정도의 속도로 회전시켜야 된다는 것은 아니고 일반적인 실험값일 뿐입니다. 그럼 pr이 약 1.5㎛ 정도의 두께로 코팅되게 됩니다. 이러한 두께를 결정 하는데는 나중에 다시 얘기하겠지만 PR의 점성도나 회전수, 그리고 그 PR에 함유된 다중체가 얼마나 있느냐에 따라 달라 지게 됩니다. 자 이제 처음부터 살펴보겠습니다.

참고자료

· 없음