소자의 미세화
-무어의 법칙 : 2년 마다 트렌지스터 개수는 증가하며 트렌지스터 가격은 하락한다.
-용량 증가 및 성능 향상
-제조 원가 절감
-경쟁령 향상
포토공정
: 설계자가 설계한 반도체 회로 정보를 담고 있는 마스크 상의 패턴을 웨이퍼 상에 도포되어 있는 포토 레지스트(Photoresist, PR)을 전사 시키는 공정
> 마스크는 석영(투명)과 크롬(불투명, 설계회로 포함되어 있음)으로 구성되어 있다.
-양성 PR : 빛을 받은 부분이 현상 시 현상애게 대해 불용성에서 용해성으로 바뀜, 빛을 받은 부분의 PR이 사라짐 (chain이 끊김)
-음성 PR : 빛을 받은 부분이 가교(cross-linking)가 형성되어 현상 시 불용해됨, 빛을 받지 않은 부분의 PR이 사라짐 (chain 연결 강화)
포토 마스크
: 반도체 회로 정보를 담고 있는 정밀한 원판으로 석영(quartz)기판 위에 증착된 차광막(Cr)에 전기적 회로를 형상화 한 것
-레이아웃 (CMOS 인버터 제작의 예시)
(STI : shallow trench isolation, 소자 격리)
포토 마스크 종류 및 구조
-마스크 톤(tone) > 다크(dark)필드 : 전체 Cr, 패턴 석영 / 클리어(clear) 필드 : 전체 석영, 패턴 Cr
-배율 : Aligner > 1x 마스크 / Stepper, Scanner > 4x ~ 5x 마스크 (축소노광)
-마스크 1개 내의 복수의 다이(die) 또는 칩(chip)으로 구성 > 샷(shot) 또는 필드(field)
-필드 당 다이(die) 수 결정 > 노광 장비의 능력, 순 다이 수(net die)
-스트라이브 레인
: 테스트 패턴 (소자 및 공정 전기적 평가), 정렬키 (align key) 포함함
: 공정 모니터링 평가 패턴
: 패키지 공정 시 웨이퍼 분리 시 사용 (sawing or singulation) > 웨이퍼 자를 때 사용
포토 마스크 제작 방법
-원재료 (블랭크 마스크, blank mask) : 석영(Quartz), 크롬(Cr)
>낮은 열팽창 계수 (~0.55ppm/˚C), 높은 투과율 및 기계, 확학적 내구성 (적은 불순물 함유량, 높은 투과율을 위함)
-팰리클(Pellicle) : 마스크 보호(오염 등) 및 파티클(particle)에 의한 패터닝 불량 방지 목적
>팰리클 위 particle 존재하는 경우 웨이퍼 위에 전사되지 않음