반도체/반도체 공정18 6. Photo 공정의 개선(1) (원리와 설비 개선) (1) 회절현상 : 빛이나 소리와 같은 파동이 장애물이 있을 때 직진하지 않고 휘어서 도달하는 현상. * photo공정은 빛을 mask의 좁은 틈 사이로 통과시켜야 함 → 회절현상 발생 → 빛의 퍼짐을 최소화해야 패턴의 정확성↑ but, 회절현상 특징 통과하는 틈이 작을수록 회절이 심해짐. 파동의 파장이 클수록 회절이 심해짐. → photo공정이 더욱 미세한 공정을 구현하기 위해서는 더욱 짧은 파장의 광원이 필요하다. (2) resolution과 DOF(depth of focus) 1) resolution : 두 개의 인접한 패턴을 노광으로 구현할 수 있는 최소 거리 = resolution 값이 작을수록 패턴 간격을 더욱 촘촘하게 만들 수 있다. = resolution 값이 작을수록 좋다(∵집적도↑). .. 2020. 6. 1. 5. Photo 공정 순서(4) (검사, PR strip) (9) photo공정 검사 wafer내 여러 곳에서 CD(critical dimension = 선폭)와 overlay를 측정하여 spec을 만족하는 지 판단. PR의 CD가 목표보다 크거나 작을 경우, 후속 공정에서 불량이 발생. 후속 공정이 이온주입인 경우 → 이온을 주입해야 할 영역에 주입이 되지 않거나, 주입하지 말아야 할 영역에 주입 → 소자의 전기적인 특성이나 동작상의 오류 발생 후속 공정이 식각공정인 경우 → 소자나 배선의 전기적 특성이나 구조가 불량 gate 만드는 layer에서 PR의 CD가 다른 경우 → gate의 채널 length가 길거나 짧아짐 → 소자의 saturated current나 leakage 측면에서 목표 대비 중심값이 달라지거나 산포가 커지는 문제 발생. 1) CD 측정 .. 2020. 5. 28. 4. Photo 공정 순서(3) (PEB, develop, hard bake) (6) PEB (post exposure bake) : 100도 이상의 온도에서 2분 정도 bake하는 step. 노광 후 bake. : 광을 받은 부분과 받지 않은 부분의 경계면에 생기는 standing wave를 없애기 위해. ∵ standing wave가 존재하는 상태로 develop하게 되면 후속 공정의 정확도가 떨어지고 균일도가 나빠짐. : 확산에 의해 파도와 같은 경계면이 반듯하게 펴짐. → 현상 후 남은 PR의 측벽을 평탄하게 만들어서 후속공정인 식각이나 이온주입의 균일도를 확보. (7) develop : 노광된 영역과 노광되지 않은 영역을 현상액을 이용하여 선택적으로 제거. : 패턴 형성. 1) spray 방식 : 현상액을 nozzle을 통해 압력으로 분사. DI water로 세정. 2) .. 2020. 5. 27. 3. Photo 공정 순서(2) (soft bake, mask align, exposure) (3) soft bake : PR 도포 후 약 100도의 온도에서 bake → PR 내 잔류 solvent를 확실히 제거. *PR 내 solvent가 잔류한다면? : 후속 노광 step에서 증발되면서 마스크나 노광설비의 렌즈를 오염. 노광 품질에도 악영향. (4) mask align : wafer를 노광설비로 옮긴 후, mask와 wafer를 정렬하는 작업. : wafer 위에 PR 패턴을 정확한 위치에 새기기 위해. : mask align을 위한 기준점으로 mask의 die와 die 사이 빈 영역에 사각형과 십자가 모양의 align key 패턴을 미리 만들어 놓는다. *align 정렬이 한계점이상 틀어진다면? : 소자의 특성이 나빠지거나 수율 loss 등의 불량이 발생. (5) exposure : PR.. 2020. 5. 27. 2. Photo 공정 순서(1) (HMDS, PR coating) photo 공정이란? 웨이퍼 위에 PR(photo resist)를 도포하고 광을 투과하여 원하는 패턴을 만드는 공정 =후속 공정에서 원하는 형태를 만들기 위해 사전에 밑그림을 그리는 작업 photo 공정의 순서 (process) HMDS PR coating soft bake mask align exposure PEB (post exposure bake) develop hard bake (1) HMDS 처리 bare silicon = 소수성 SiO2 = 친수성 PR = 유기용매 → 친수성의 막질 위에서 평평하게 퍼지지 않는다. ∴ 친수성의 막질 표면을 소수성으로 바꾸어, wafer 위에 PR을 균일하게 도포하기 위해 HMDS 처리. (2) PR coating 1) PR이란? 단파장에 파괴되는 PAC의 성분.. 2020. 5. 26. 1. 반도체 공정의 구성 공정 구성의 단위 설비 < 단위공정 < layer < 제품공정 설비가 모여서 단위공정. 단위공정이 모여서 layer. layer가 모여서 제품공정. 제품공정은 제품의 기능에 따라 추구하는 방향이 다르다. → 제품공정을 구현하기 위해 layer를 설정 → 동일한 단위공정이라도 layer가 구현하고자 하는 목적에 따라 공정을 진행하는 기법과 설비가 달라짐. *Layer란? : 하나의 mask를 이용하여 진행되는 공정의 한 set. ex) 포토공정 + 식각/이온주입 + 박막/CMP = 하나의 layer. ∴ 60 layer = 60번의 포토공정 한 layer가 끝나면 새로운 mask를 이용하는 새로운 layer로 넘어감. 단위공정 개요 반도체 8대 공정 1) 웨이퍼 제작 (wafer) 2) 산화공정 (oxid.. 2020. 5. 26. 이전 1 2 3 다음
