포토 리소그래피 공정 설명
광학 레지스트 스트립 공정 포토 리소그래피 또는 UV 리소그래피라고도 하는 포토리소그래피는 박막 또는 기판(웨이퍼라고도 함)의 벌크에 부품을 패턴화 하기 위해 미세 가공에 사용되는 프로세스입니다. 이것은 빛을 사용하여 포토마스크(포토 마스크라고도 함)에서 기판의 감광성(즉, 감광성) 화학 포토레지스트로 기하학적 패턴을 전송합니다. 그런 다음 일련의 화학적 처리를 통해 노출 패턴을 재료에 에칭 하거나 포토레지스트 아래의 재료에 원하는 패턴으로 새로운 재료를 증착할 수 있습니다. 복잡한 집적 회로에서 CMOS 웨이퍼는 포토리소그래피 사이클을 최대 50회까지 거칠 수 있습니다. 포토리소그래피는 포토레지스트 에칭의 패턴이 직접(마스크를 사용하지 않고) 또는 포토마스크를 사용하여 투영된 이미지로 빛에 노출시켜 생성된다는 점에서 사진과 몇 가지 기본 원칙을 공유합니다. 이 절차는 인쇄 회로 기판을 만드는 데 사용되는 방법의 고정밀 버전과 비슷합니다. 프로세스의 후속 단계는 리소그래피 인쇄보다 에칭과 더 공통점이 있습니다. 이 방법은 수십 나노미터 크기의 매우 작은 패턴을 생성할 수 있습니다. 생성하는 물체의 모양과 크기를 정밀하게 제어하고 전체 표면에 비용 효율적으로 패턴을 생성할 수 있습니다. 그것의 주요 단점은 시작하기 위해 평평한 기판이 필요하고 평평하지 않은 모양을 만드는 데별로 효과적이지 않다는 것입니다. 매우 깨끗한 작동 조건이 필요할 수 있습니다. 포토리소그래피는 인쇄 회로 기판(PCB) 및 마이크로프로세서 제조의 표준 방법입니다. 직접 자기 조립은 포토리소그래피의 대안으로 평가되고 있습니다. 포토리소그래피는 일반적으로 컴퓨터 칩을 생산하는 데 사용됩니다. 컴퓨터 칩을 생산할 때 기판 재료는 레지스트로 덮인 실리콘 웨이퍼입니다. 이 프로세스를 통해 단일 실리콘 웨이퍼에 수백 개의 칩을 동시에 구축할 수 있습니다. 포토레지스트 스트립(PR 스트립)은 반도체 제조에서 일반적이고 필요한 공정 단계로 남아 있습니다. 두 가지 주요 유형의 포토레지스트가 업계에서 사용되며 제거 측면에서 서로 크게 다를 수 있습니다. 포지티브 포토레지스트(광분해)는 아세톤 및/또는 NMP(1-메틸-2-피롤리돈)가 있을 때 최소에서 중간 정도의 기계적 교반으로 쉽게 용매화되는 경향이 있습니다. 네거티브 포토레지스트(광중합 또는 광가교)는 화학적 용매화에 훨씬 더 내성이 있을 수 있으며 완전한 제거를 위해 매우 적극적인 기계적 교반이 필요합니다. 쉽게 용매화된 포토레지스트의 경우, 이러한 시스템의 본질적으로 개방형 수조 아키텍처가 실제 인간 안전 고려 사항을 부과하더라도 간단한 정적 습식 벤치가 효율적인 제거에 적합할 수 있습니다. 더 많은 결합된 포지티브 레지스트 또는 스트립 단계 이전에 많은 공정 단계를 거친 레지스트의 경우 완전한 제거를 위해 스프레이 공정이 필요할 수 있습니다. 이러한 경우 배치 스프레이 시스템은 오랜 성공 기록을 가지고 있습니다. 그러나 점점 더 많은 경우에 피쳐 스케일링 및 다양한 통합 방식으로 인해 단일 웨이퍼 포토레지스트 박리가 완전하고 비용 효율적인 레지스트 박리를 위한 유일한 옵션을 제공합니다. 이것은 단일 웨이퍼가 레지스트에 대한 기계적 효과를 증가시키기 위해 직접 웨이퍼 충돌 흐름을 사용하기 때문입니다. 네거티브 레지스트 박리의 경우 단일 웨이퍼 기능의 필요성이 거의 확실해집니다. 이는 용매화만으로는 일반적으로 벌크 레지스트 및 잔류 유기 물질을 완전히 제거하기에 충분하지 않기 때문입니다. 사실, 네거티브 포토레지스트의 경우 제거 메커니즘이 용매화보다 리프트 오프 문제에 더 가깝다는 것은 드문 일이 아닙니다. 즉, 시스템은 들어 올려진 재료의 재침착을 방지하고 챔버 벽에 부착되는 것을 방지해야 합니다. 단일 웨이퍼 시스템은 높은 유속에서 직접적인 충돌 흐름(기계적으로 공격적인 담금 단계로 작용하는 홍수 흐름 조건)을 허용할 뿐만 아니라 동시 고압 용매 전달을 허용하여 기계적 교반을 최대화합니다. 제조 환경에서의 인간 안전 문제와 관련하여 대부분의 단일 웨이퍼 스트립 챔버는 본질적으로 주변 환경을 솔벤트 흄에 노출시키는 전면 구조를 특징으로 합니다. 지치다. 물론 이것은 도구 공간을 소모합니다. Face-down 챔버는 챔버가 열릴 때마다 챔버에 용매가 항상 없다는 점에서 배치 스프레이 시스템과 매우 유사하게 작동합니다. ClassOne Technology의 Solstice는 넓은 공정 창을 유지하면서 주어진 팹 내에서 여러 통합 방식과 포토레지스트 유형을 수용할 수 있도록 플러드 플로 및 고압 플로 옵션을 통해 가장 광범위한 공정 유연성을 제공합니다. 그리고 앞면이 아래로 향하는 아키텍처는 작업자의 안전을 극대화하고 들어 올려진 재료의 재배치를 방지합니다. 집적 회로(IC)의 제조는 반도체(예를 들어, 실리콘) 기판 상에서 수행되는 다양한 물리적 및 화학적 공정을 필요로 합니다. 일반적으로 IC를 만드는 데 사용되는 다양한 공정은 박막 증착, 패터닝 및 반도체 도핑의 세 가지 범주로 나뉩니다. 두 도체(예: 폴리실리콘, 알루미늄, 최근에는 구리)와 절연체(다양한 형태의 이산화규소, 질화규소 등)의 필름은 트랜지스터와 그 구성요소를 연결하고 분리하는 데 사용됩니다. 다양한 실리콘 영역을 선택적으로 도핑하면 전압 인가에 따라 실리콘의 전도도가 변경됩니다. 이러한 다양한 구성 요소의 구조를 생성함으로써 수백만 개의 트랜지스터를 구축하고 함께 배선하여 현대 마이크로 전자 장치의 복잡한 회로를 형성할 수 있습니다. 석판화(lithography)라는 단어는 돌을 의미하는 그리스어 lithos와 쓰다를 의미하는 graphia에서 유래합니다. 말 그대로 돌에 글씨를 쓴다는 뜻이다. 반도체 리소그래피의 경우 우리의 석재는 실리콘 웨이퍼이고 패턴은 포토레지스트라고 하는 감광성 폴리머로 작성됩니다. 트랜지스터를 구성하는 복잡한 구조와 회로의 수백만 개의 트랜지스터를 연결하는 많은 와이어를 만들기 위해 리소그래피 및 패턴 전달 단계를 최소 10번 반복하지만 일반적으로 하나의 회로를 만들기 위해 20~30번 반복합니다. 웨이퍼에 인쇄되는 각 패턴은 이전에 형성된 패턴에 정렬되고 천천히 도체, 절연체 및 선택적으로 도핑된 영역이 구축되어 최종 장치를 형성합니다. 리소그래피 공정 개요 광학 리소그래피는 포토레지스트라고 하는 감광성 폴리머를 노출 및 현상하여 기판에 3D 릴리프 이미지를 형성하는 사진 공정입니다. 일반적으로 이상적인 포토레지스트 이미지는 레지스트 두께를 관통하는 수직 벽과 함께 기판 평면에서 설계되거나 의도된 패턴의 정확한 모양을 갖습니다. 따라서 최종 레지스트 패턴은 바이너리입니다. 기판의 일부는 레지스트로 덮이고 다른 부분은 완전히 덮이지 않습니다. 이 바이너리 패턴은 레지스트로 덮인 기판 부분이 에칭, 이온 주입 또는 기타 패턴 전송 메커니즘으로부터 보호되기 때문에 패턴 전송에 필요합니다. 일반적인 광학 리소그래피 공정의 일반적인 단계 순서는 기판 준비, 포토레지스트 스핀 코트, 프리베이크, 노광, 노광 후 베이크, 현상 및 포스트베이크입니다. 레지스트 스트립은 레지스트 패턴이 에칭 또는 이온 주입을 통해 아래층으로 전사된 후 리소그래피 공정의 최종 작업입니다. 이 시퀀스는 일반적으로 리소그래피 클러스터라고 하는 인접한 단위로 함께 연결된 여러 도구에서 수행됩니다.
