SPTA 패터닝 공정실습 1일차

오늘은 SPTA 패터닝 실습 1일차이다. 오늘 오전에는 Photolithography에 대한 이론적인 지식 및 반도체 공부를 대하는 태도와 자세에 대해 배울 수 있었다. 강사님이 계속해서 한 가지에 포커스를 맞추셨기에 그 관점과 가치관을 이해하는데 어려움이 없었다. 이는 뒤에 소개하도록 하겠다.

 

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Photolithography

 

What / 포토공정이 뭐야?

: 포토공정(Photolithography)란 PR과 light source를 이용하여 설계자가 의도하여 마스크 위에 그린 회로를 Wafer상에 그대로 옮기는 공정을 뜻한다.

 

Why? - 포토공정 왜하는데?

: Etch 마스크와 ion-implantation 마스크 제작을 하기 위해 진행된다. 이 과정이 있어야 후속 공정들이 진행 될 수 있다.

 

How? - 포토공정 process 설명해봐

 

1. 전세정(Cleaning) : wafer 표면에 이물을 제거 / RCA 세정이용 -> 이번 실습에서는 진행하지 않음

 

2. HMDS 처리 - wafer 표면에 남아있는 수분을 제거하면서 동시에 친수성인 wafer 표면을 소수성으로 개질하여 PR과의                              adhesion을 향상시키기 위함.

 

3. PR 코팅 - spin coater를 이용하여 PR을 Wafer 표면에 골고루 도포함. (PR은 GXR-601(Positive PR), 5000RPM)

 

4. Soft bake - PR코팅된 wafer 표면에 잔류하는 solvent를 제거하여 액체에서 고체형태로 전환(액체라 흘러내리기 떄문)

5. Align&Exposure - Aligner를 이용해 wafer와 mask를 정렬하고 light source(i-line : 365nm)를 Wafer에 Expose.

                                (이번 실험에서는 3장의 웨이퍼를 각각 20sec,40sec,60sec 조건하에 진행)

Aligner를 이용하여 Align&Expose 하는 과정

 

6. PEB(Post Exposure Bake) :  Expose 이후에 1m 30s 동안 115도에서 bake. 이는 Develop 전에 PR의 구조를 약하게 만드는 효과(PR의 화학적 작용 촉진)와 더불어 Expose 과정으로 인한 Standing wave에 의한 PR 측면의 flow를 수직으로 다듬기 위함.

PEB / 115도 1m 30s

 

7. Development(현상) : 현상액에 Wafer를 담궈 빛을 받은 부분의 결합이 끊어진 PR들을 제거하는 과정 -> Positive PR

                                      (우리 조는 Exposure time을 변수로 두었고 Development time은 40sec으로 고정)

현상 후 DI Linse 후 N2 gas로 Blowing하여 물기 제거

 

8. Inspection : 현미경을 이용해 옮기고자 했던 패턴이 Wafer위에 있는지 확인하는 과정.

inspection중인 반린이

이쁘게 잘 나온(?) 패턴

 

9. Hard bake : 3분간 115도에서 bake. 이는 PR을 더욱 견고히 하여 후속공정(Etch,ion-implantation등)의 안정성을 올려줌.

 

Monitoring? - 어떻게 모니터링 하는데?

 

1. ADI CD -> CD(Critical Dimension)를 측정하여 Mask상의 CD와 비교하여 오차범위를 계산.

2. inspection -> Hard bake 이전에 광학 현미경을 통해 전체적인 윤곽 확인

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위 정리방식은 강사님께서 추천해주신 방식이다. 엔지니어라면 위와 같은 사고방식으로 모든 문제에 접근해야 한다고 하셨다. 이 부분에 대해 매우 깊은 공감을 느꼈기에 집에와서 졸리지만 다시한번 필기노트를 보지 않고 머리속에서 바로 끄집어 내서 써봤다! 올해 2월에 다녀왔던 인하대 실습때는 내가 아는 지식이 없어서 여유가 없었지만 이번엔 공부를 좀 많이하고 가서 용어들이 매우 친숙했다 ㅎㅎ

 

강사님이 우리에게 던지는 메세지는 명확했다.

 

무엇을 공부했다=무엇을 안다=설명할 수 있다

 

 

누구든 책을 보고 앉아서 공부할 수 있다. 하지만 내가 그 내용을 아는가? 라고 했을 때 그 무엇보다도 명확한 일종의 지표로써 써먹을 수 있는게  '설명할 수 있는가' 이다. 이 지식을 설명하려면 어떤 걸 알아야 되고 어떤방식으로 말해야 할지를 생각하면서 공부하다보면(위와같은 What,Why,How,Monitoring 방식) 면접 때 어렵지 않게 면접관들이 원하는 대답을 할 수 있을것이라는 생각이 들었다.

 

오늘은 진짜 왔다갔다 너무 힘들었지만, 내일만 하면 마무리니까 힘내보자!!!

 

내일은 Etch 공정을 한다! 유종의 미를 거둬보쟈!!

 

 

+  혹시) SPTA 반도체공정기술교육원 과정 문의나 패터닝 강의 관련 문의가 있으신 분들은 어떤 질문도 괜찮으니 댓글로 남겨주시면 확인 후 댓글 남기도록 하겠습니다!!