[반도체 산업] 노광 [EUV] 이해하기

반도체 공정중 기초가 되는 웨이퍼 부분을 이해하고, 오늘은 Next Step인 노광 공정 부분을 공부했다. 

여전히 이해되지는 않지만, 계속 읽고 쓰다보면 아주 조금은 머리속에 들어오겠지!

 

사실 노광은 기사에서도 많이 나오고 하다보니, 노광 = ASML 인식이 들어가 있는데, 정확히 EUV가 뭘 하는지는 몰랐다. 

다만 ASML이 독점하고 있다는 사실말 알뿐.. 

 

노광공정은 Wafer 위에 회로의 패턴을 형성하는 첫번째 공정을 말한다. 

빛에 반응하는 물질인 Photo Resist(PR)을 웨이퍼에 코팅 한 후, 패턴이 새겨진 Photo Mask에 빛을 통과시켜 화학적 처리과정을 거치는 공정이다. 

[Flow]  웨이퍼 패턴의 수율을 결정짓는 단계

1. 전처리 : HMDS를 도포해 표면을 소수성으로 변화시켜주는 과정 (표면 친수성 → 소수성)
2. PR도포 : Photoresist를 Wafer 표면에 도포하는 과정 (Thinner를 이용해 불순물 제거)
3. Soft Bake : PR이 도포된 Wafer를 100도 내외로 가열, PR의 Resin 성분을 증발시키는 과정
4. Expose : 노광기에서 Wafer에 빛을 노출시키는 과정 (PR성질 변경)
5. Post Exposure Bake : 열을 가하는 Baking 공정을 통해 PR내의 PAG를 활성화 시켜 PR표면의 불규칙함 개선
6. Develop : PR의 성질차이와 이에 대한 세정액의 Selectivity를 이용해 제거하는 공정
7. Hard Bake : Develop 과정에서 잔류한 세정액을 고온으로 증발시키고, PR의 내식각성과 접착력을 높이는 과정
8. Inspection : PR Patterning이 설계에 맞게 되었는지 계측하는 과정 

노광기는 노광공정 과정에서 웨이퍼를 빛에 직접 노출시키는 장비로, 노출방식에 따라 Stepper 방식과 Scanner 방식으로 구분되며 광원의 파장이 짧을수록, 광학계의 개구수가 클수록 해상도가 높아짐 (광원 주재료는 아르곤과 크립톤 가스로 러시아가 주요 생산국)

 

반도체 산업성장과 함께 EUV 장비 시장도 급성장하면서, EUV장비와 연관된 Track 장비의 성장세도 기대

Track 장비는 노광기와 직접 연결되어 노광을 제외환 PR, 코팅, Baking, 현상 등 대부분의 과저어에 진행되는 장비

 

Overlay 장비

Merology 장비의 일종으로 반도체 공정상 회로패턴이 적층 되는 과정에서 하부패턴과 상부패턴 간읜 수직방향의 정렬상태를 계측하는 장비

 

Mask Inspection

Mask의 패턴 미세해지기 때문에 Inspection 난이도와 중요도가 높아지고 있는 추세

EUV장비와 연결지어 함께 성장 (국내는 파크시스템스 나품)

 

PhotoMask : 노광 공정용 핵심 부품, 포토마스크의 패턴대로 Wafer의 PRdp 새겨지게 됨

                      반도체 공정 Layer에 비례해 포토마스크나 블랭크마스트 수요가 늘어남 (국내 제조사는 에스앤에스텍)

 

Pelicle(펠리클) : 포토마스크를 보호하는 투명 보호막, 고가의 포토마스크를 보호 및 오염방지를 위한 소모성 부품

                           투명도가 높아야 하기때문에 현재 대량 양산되는 펠리클은 드문 상황, 국내는 에스엔에스텍과 에프에스

                           티 2개사 존재

 

노광공정에 대해서 공부하고 정리해 봤는데, 뭐가 이리 어려운지, 몇번을 돌려봐야 될것 같은데.. 영어공부는 덤이고

경제적 자율주행하기 위해 어렵다 정말, 반도체 기본은 떼고가자 그래도!