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포토 공정 (Photolithography), 반도체 8대 공정에 대해 알아보자반도체_바다 2018. 7. 10. 00:48
오늘은 반도체 공정의 꽃이라 불리는 포토 공정에 대해서 알아보겠습니다.
왜 포토 공정이 반도체의 꽃이라 불리는지에 대해서와 포토 공정은 무엇인지에 대해서 집중해서 보면 좋을 것 같습니다.
왜 반도체 공정의 꽃은 포토 공정이라 하는가?
왜 반도체 공정의 꽃이 포토 공정이라 하는지 알아보기 위해서 포토 공정이 무엇인지 간단하게 알아보겠습니다. 포토 공정은 쉽게 말해 반도체 설계 회로를 그리는 공정입니다. 흔히 알고있는 사진 인쇄 기술을 이용하여 반도체 표면에 원하는 회로 패턴을 넣는 공정입니다. 회로 패턴은 반도체 소자 공정에 있어서 필수이기 때문에 꽃이라고 불리고 있습니다. 반도체 소자의 성능이 발전함에 따라서 소자의 크기가 중요하기 때문에 회로 패턴 선폭 또한 중요한 요인이 되었습니다. 이렇게 패턴이 미세해짐에 따라서 포토 공정의 발전 또한 꾸준히 요구되어왔고, 앞으로도 미세 공정을 위해 최적화된 광학계 조정과 해상력 높은 감광제 개발 등의 발전으로 반도체 기술 발전을 이끌 것 입니다. 이렇게 반도체 기술의 발전과 혁신은 포토 공정의 발전에 따라 많은 영향을 받습니다.
포토 공정이란?
포토 공정은 크게 PR 과정, 노광, Develop 과정으로 볼 수 있습니다. 이때 꼭 필요한 물질은 감광액(Photo Resist)라고 부릅니다. 이때 감광액은 빛이 노출되는 부분이 현상액에 씻겨 나가는지의 여부에 따라 Positive와 Negative로 나뉩니다. Positive는 빛에 노출된 부분이 화학적 분해로 노광 후 현상액이 씻겨 나가고, Negative는 빛에 노출된 부분이 화학적 결합으로 노광되지 않은 부분이 현상액에 씻겨 나갑니다.
이제 포토 공정의 첫 번째 과정인 PR 과정에 대해서 알아보면, 웨이퍼 위에 패턴을 그리기 위해서 앞에서 설명드린 빛에 민감한 감광액을 얇고 균일하게 발라줍니다. 이때 괌광액은 균일해야하고 빛에 대한 감도 또한 높아야합니다. 다음으로는 빛을 회로 패턴이 새겨진 마스크에 통과시켜 웨이퍼 위에 패턴을 그리는 노광 과정이 있습니다. 다음으로는 Develop 과정에서 현상액을 사용하여 노광된 영역 또는 노광되지 않은 영역을 선택적으로 제거하는 과정입니다. 이때 감광액의 종류에 따라 현상액에 제거 되는 부분이 정해지고, 이 과정을 거치면 회로 패턴이 형성되게 됩니다.
위와 같은 포토 공정의 대표적 회사는 ASML이 있습니다. 포토 공정이 반도체의 꽃이라 불리는 만큼 ASML이라는 회사도 반도체 분야의 대표적인 기업으로 자리잡았습니다. 위 글에서 각 PR 종류에 따른 차이와 포토 공정 과정에 대한 이해는 필수라고 생각합니다.
또한 추가적으로 다양한 노광 방법과 미세 공정을 위해 개선해야할 점을 추가적으로 공부하신다면 많은 도움이 될 것 같습니다. 기회가 된다면 다음 번에 다루도록 하겠습니다.
[반도체 관련 도움되는 자료]
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