Aligner에 대한 글은 이번으로 마무리하려고 하는데요, 장비 관리자로 일하면서 겪었던 이슈들에 대해 설명해 보겠습니다. - 램프 관리 1. intensity 변경 지난 글에서 저희 연구실에서는 350W 램프를 사용했고 CH mode를 사용할 시 사용자가 설정한 intensity를 맞추기 위해 적정 값보다 높은 power가 인가될 수 있다고 설명했습니다. 2023.08.21 - [etc./반도체 공정] - Aligner 이해 (2) 작동 모드 Aligner 이해 (2) 작동 모드 지난 글에서 Aligner의 구조와 작동방식에 대해 설명했습니다. 이 글을 읽으시기 전에 참고하시면 좋을 것 같네요. 2023.08.17 - [etc./반도체 공정] - Aligner 이해 (1) 구조와 작동방식 Aligner..

지난 글에서 Aligner의 구조와 작동방식에 대해 설명했습니다. 이 글을 읽으시기 전에 참고하시면 좋을 것 같네요. 2023.08.17 - [etc./반도체 공정] - Aligner 이해 (1) 구조와 작동방식 Aligner 이해 (1) 구조와 작동방식 제가 석사기간 동안 노광장비인 Aligner 담당자를 맡으면서 이 장비에 대해 여러 가지 알아보았는데요, 한번 정리해보고자 합니다. 저희 연구실은 SUSS MicroTec의 MA/BA6를 사용했습니다. - Aligner 구조 veriln-e.tistory.com 이번 글에서는 Aligner의 작동 모드에 대해 설명해 보겠습니다. 제가 사용했던 SUSS MicroTec의 MA/BA6는 Expose와 Contact에 여러 모드가 있었습니다. - Expose..

제가 석사기간 동안 노광장비인 Aligner 담당자를 맡으면서 이 장비에 대해 여러 가지 알아보았는데요, 한번 정리해보고자 합니다. 저희 연구실은 SUSS MicroTec의 MA/BA6를 사용했습니다. - Aligner 구조와 작동방식 먼저 구조를 설명드리자면 크게 램프, 내부 optics, mask & stage로 나눌 수 있습니다. 내부 optics는 사용자가 건드릴 수 없고 건드려서도 안됩니다. 왜냐하면 램프에서 나오는 자외선을 stage 전체적으로 일정하게 비취도록 optics에서 조절을 해주거든요. 만약에 stage의 spot 마다 자외선의 intensity가 다르면 기판 위치마다 포토공정의 resolution이 달라지기 때문에 optics는 사용자가 조절하지 않습니다. 참고로 장비 관리자로서 ..

Expose 후 Develop 전에 baking 처리를 하는데 이를 Post-expose baking(PEB)라고 합니다. 포토공정 과정 중에 있는 3번의 baking 중에 제 경험상 PEB가 가장 민감했는데 그 이유는 PR profile에 영향을 주기 때문입니다. 위 사진은 포토공정 후 Profile을 SEM으로 찍은 사진입니다. 왼쪽의 경우 패터닝 된 1um PR 위에 TiN 60nm를 증착한 사진입니다. 벽면이 매우 불규칙한 것을 확인할 수 있는데요, 여러 가지 원인이 있지만 그중 하나가 PR 벽면이 안정하지 않았기 때문입니다. 오른쪽 사진은 PEB 처리를 제대로 하지 않았을 때의 PR Profile입니다. 굉장히 울퉁불퉁한데요, 그 이유는 standing wave 때문입니다. - Standing ..

지난 글에서 노광 방식과 노광에 사용하는 자외선 파장에 대해 설명했는데요, 패턴의 정밀도가 높아질수록 짧은 파장의 빛을 사용한다고 했습니다. 그 이유에 대해 알아보겠습니다. - Resolution 포토공정에서 가장 중요한 것은 분해능(resolution)이라고 할 수 있습니다. Resoltion은 패터닝 시 구분할 수 있는 최소 패턴 크기라고 할 수 있는데요, 이는 다음과 같은 수식으로 표현할 수 있습니다. 공정계수는 PR의 특성 개선, 공정 최적화, 마스크 패턴 개선(OPC 등)을 통해 향상시킬 수 있습니다. 수식에서 알 수 있듯이 자외선 파장이 짧아질수록 Res값이 작아지고, 이는 더 작은 패턴도 구분할 수 있다는 것을 의미합니다.(정밀도 향상) - DOF 위의 그림에서 알 수 있듯이 광학계(렌즈)를..

- 노광 방법 자외선을 사용하는 기본적인 노광 공정 장비에는 크게 세 가지 노광 방법이 있습니다. Contact aligner Proximity aligner Projection aligner 초창기에 사용했던 노광 방법인 Contact aligner와 Proximity aligner는 마스크와 wafer 사이의 간격에 의해 구분됩니다. Contact aligner 방식의 경우, 마스크와 wafer가 가까이 붙어있어 빛의 회절에 영향을 잘 받지 않는다는 장점이 있지만 마스크가 PR에 오염됩니다. 그래서 마스크의 수명이 단축된다는 단점이 있습니다. 이러한 방법은 연구실에서만 사용을 하는데요, 저희 연구실에서도 Contact aligner 방식으로 노광을 했습니다. 그래서 매번 마스크를 아세톤이나 에탄올로 ..

PR의 특징과 종류 PR은 빛에 의해서 화학구조가 바뀌는데 그로 인해서 후속처리인 Develop 과정에서 빛을 받거나 받지 않은 부분이 녹는 특성을 가지고 있습니다. 이 특성을 이용해서 웨이퍼 위에 선택적으로 증착이나 Etching 등을 할 수 있는 건데요, PR은 크게 2가지 종류가 있습니다. 빛을 쬔 부분이 녹으면 Positive PR, 빛을 쬐지 않은 부분이 녹으면 Negative PR입니다. 1. Positive PR Positive PR은 Negative PR에 비해 Resolution이 뛰어나다는 장점이 있습니다. 또한 Baking 시에 온도나 Baking time 설정을 잘못하면 Develop 과정에서 잔여 PR인 Scum이 생성되는데요, Positive PR의 경우 이 Scum이 잘 만들어..

이번에는 포토공정에 대해 자세히 알아보겠습니다. 진짜 할 얘기가 많아서 몇 번 나눠서 설명드릴게요. 이번 글에서는 포토공정의 전체적인 순서에 대해 설명드리겠습니다. - 포토공정 순서 포토공정을 크게 나눠보면 감광제(PR, PhotoResist)를 코팅하고, Mask를 사용해 자외선을 비춘 뒤, 현상(Develop)을 통해 필요하지 않은 PR을 날리는 과정으로 이루어져 있습니다. 그럼 각각의 과정을 자세히 알아볼까요?? 1. 표면처리(Surface preparation) Wafer cleaning을 끝내고 포토공정을 위해 PR을 도포하기 전, wafer 표면을 소수성으로 바꿔줘야합니다. 왜냐하면 PR이 소수성이기 때문인데요, wafer를 소수성으로 바꿔줌으로써 PR의 접착력을 향상할 수 있습니다. 이 처리..

반도체를 만들려면 여러 과정을 거쳐야 합니다. 크게 8가지 단계가 있는데요, 삼성전자가 소개하는 8대 공정에 대해 대략적으로 알아보겠습니다. - 웨이퍼 제조 웨이퍼(Wafer)는 회로를 올리기 위해 사용하는 기판으로, 모래에서 추출한 실리콘(Si)을 주원료로 만듭니다. 실리콘을 고온의 열을 가해 농축시키고 성장시키면 잉곳(Ingot)이라는 실리콘 기둥을 만들 수 있습니다. 이 기둥을 가로로 얇게 자르면 웨이퍼가 되는 겁니다. 웨이퍼가 크면 클수록 한 웨이퍼 당 만들 수 있는 칩 수가 많아집니다. 저희 연구실에서는 8인치 웨이퍼를 사용했습니다. - 산화공정 (Oxidation) 웨이퍼의 재료인 실리콘(Si)는 공기 중에 놔두면 산화되어 SiO2 층이 생깁니다. 이렇게 자연적으로 생긴 Native oxide..