반도체 공정 및 장비산업의 기술 동향

목차

[반도체 공정 및 장비산업의 기술 동향 ]
Ⅰ. 시작하며
Ⅱ. 반도체소자의 제조공정(그림자료첨부)
Ⅲ. 반도체 공정 및 장비산업의 기술 동향
Ⅳ. 반도체관련기술의 특허출원동향
Ⅴ. 맺으며

1.mask
2. 레티클(reticle)
3. phase shift mask를 활용한 리소그래피 기술
4.phase shift mask

본문내용

0㎖와 10.6ｇ이 최적 조건이다. 또한 적정 시간은 70sec이다.
5. 본 연구소에서 작업가능한 패턴크기 및 최소선폭
가. 카메라 작업으로만 끝나는 경우(패턴크기, 최소선폭이 클 경우)
- 10배 작업일 경우(패턴크기6.6㎝×6.6㎝이하 최소선폭 50㎛이상)
- 20배 작업일 경우(패턴크기5㎝×4㎝이하 최소선폭 30㎛이상)
- 30배 작업일 경우(패턴크기3㎝×2.5㎝이하 최소선폭 25㎛이상)
- 40배 작업일 경우(패턴크기2.5㎝×2㎝이하 최소선폭 20㎛이상)
- 50배 작업일 경우(패턴크기2㎝×1.5㎝이하 최소선폭 20㎛이상)
나. Photorepeater를 작업해야 하는 경우(패턴크기, 최소선폭이 작을 경우)
- 패턴 전체크기는 6mm×6mm 이하가 되어야 하고, 최소선폭은 5㎛이상부터 작업이 가능하다.
- 이 작업공정은 plotter에서 100배로 확대하여 카메라작업에서 10배 축소, photorepeater작업에서 10배 축소 시킴으로 원하는 패턴을 얻을 수 있다.
- 본 연구소에서 photorepeater작업 시 필요한 Align marker가 있어야 한다.(패턴이 Align marker사이에 좌우상하 대칭이 되게 그려 넣어야 한다.
6. 작업시 주의사항
1. 마스크 제작 전
가. 제작의뢰를 전화로 받는다.
나. 협의를 통한 제작 가능성 여부 결정
- 가능한 제작하고자 하는 마스크 내용에 관한 내용이 담긴 Fax[phone])나 E-mail로 전송받는다.
- 충분히 내용을 이해하고, 담당자(기술원 정성근)와 충분히 협의한다.
- AutoCAD program을 사용하여 패턴을 디자인한다.(오실 때는 필히 file을 디스켓에 저장해서 가져올 것)
- 제작일정 협의, 결정(마스크 담아 갈 통은 의뢰자가 준비해야 한다.)
2. 마스크 제작 시
가. 제작 준비
- 약품 보충, D.I Water 준비, 히터 확인, 작업의뢰서 접수
- 작업 의뢰서 접수(AutoCAD 프로그램 정상 실행 확인, 디자인 해 온 File 확인)
- Plotter 이상 유무 확인
- Emulsion Plate 준비
나. 제작 순서
- Plotting M/C으로 patterning 후 rubyfilm을 벗겨 낸다.
- 카메라 작업(Camera Reduction, Reticle 10배, 20배..........) --> 현상(Developing, Fixing) --> 건조
- Photorepeater 작업(Photorepeater Reduction, Mask) --> 현상 --> 건조
3. 마스크 제작 후
가. 마스크실 및 암실 정리, 청소
나. 제작된 마스크 확인
다. 작업확인서 작성, 입금 확인, 마스크 전달
3. phase shift mask를 활용한 리소그래피 기술
반도체 산업은 새로운 시대를 향해서 끊임없이 달려가는 거대한 기관차와 같다. 특히 최근의 반도체 산업은 디지털 시대를 맞이하여 시장과 기술의 양면에서 큰 변화기를 맞고 있다.
시장은 단순한 PC에서 디지털 정보를 중심으로 하는 "post PC"로 이동 중이고, 기술은 SOC(system on chip) 시대의 도래로 인해 더욱 복잡한 회로 설계 기술과 공정 기술을 요구하고 있다. 이러한 반도체 공정 기술의 중심에 반도체 집적도 향상을 좌우하는 리소그래피 기술이 있다.
특히 광(optical) 리소그래피 기술은 초기 IC(integrated circuit)로부터 ULSI(ultra large scale integrated circuit)에 이르는 집적회로의 양산에 이용하고 있으며 앞으로 256M(mega), 1G(giga) DRAM(dynamic random access memory)이상의 양산에 적용될 기반 기술로 중요시되고 있다.
리소그래피 기술에서는 해상력을 높이기 위해 우선 광원 파장이 i-line(365㎚), KrF(248㎚)에서 ArF(193㎚), F2(157㎚)등으로 점점 짧아지고 있으며, 렌즈의 구경(NA; Numerical Aperture)도 0.6, 0.7, 0.8 등으로 크게 하고있다.
그러나 파장을 짧게 하고 렌즈의 구경을 크게 하면 초점심도가 깊지 않아 실용적인 해상력이 한계점에 이른다. 이러한 노광장비에서 오는 한계를 극복하여 설계룰(design rule) 0.18, 0.15, 0.13㎛ 수준의 반도체 양산에 주목받기 시작한 기술이 바로 위상변이마스크(phase shift mask)를 활용한 리소그래피 기술이다.
드디어 마스크 제작 기술이 리소그래피 기술의 중심에 선 시대가 온 것이다. 이러한 중요한 시기에 피케이엘은 현재 반도체 산업에서 가장 주목받는 마스크와 그 제작 장비를 생산하는 중견 기업체로 발돋움하고 있다.
이미 0.18㎛ 소자 제작에 필요한 포토마스크를 개발하여 국내 반도체 업계에 공급하고 있고, 미국과 일본의 유명 반도체 회사에서도 품질 검증을 마친 상태에 있어, 21세기의 도래와 함께 피케이엘의 위상은 고품질의 포토마스크를 제작하는 회사로 우뚝 서게 될 것이다.
4.phase shift mask (위상변이마스크)
1)원리
위상변이마스크는 기존의 일반마스크 기판에 위상반전층을 형성하여 이 부분을 투과한 빛의 위상(phase)을 반전 혹은 변이 시킴으로써 해상력을 높이고자 만든 것이다.
이와 같은 위상변이마스크는 위상변이층을 배치하는 방법과 배치하고자 하는 의도에 따라 여러 종류로 나뉘어진다.
또 형성하고자 하는 패턴에 따라 그 방법의 적용성 여부 및 적용 효과가 각기 다르게 나타나고 있다.
빛이 마스크를 통과할 때 위상변이층을 투과한 빛과 위상변이층이 없는 부위를 투과한 빛은 서로 다른 광학 경로(optical path)를 거치게 됨에 따라 두 빛 사이에 위상차가 발생하게 된다. 이 때 발생하는 위상차(ΔΦ)는 (식 1)과 같은 관계가 있다
여기서 λ는 광원의 파장, n은 위상변이층의 굴절률, d는 위상변이층의 두께이다.
이의 관계식을 이용, 위상변이층의 두께 d를 조절하면 빛의 위상을 변이(180° shift)시킬 수 있다
출처:http://www.pkl.co.kr/kor/rnd/develope1.html

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