반도체공정 (Photolithography)

소개글

반도체공정 레포트입니다.
대학원 생활동안 1년간 준비해온 반도체공정에 관한 총정리입니다.
이 레포트는 총 6 시리즈로 준비되어 있으니, 필요한 부분을 골라서
레포트를 쓸때나 전공공부하실때 유용하게 사용하시기 바랍니다.

목차

< Photolithography 공정 기술 >

1. Photolithography : Vapor prime to soft bake
(1) Photolithography process
(2) Eight basic steps of photolithography
(3) Vapor prime
(4) Spin coat
(5) Soft bake
(6) Photoresist quality measures

2. Photolithography : Alignment and Exposure
(1) Optical lithography
(2) Photolithography equipment

3. Photolithography : Photoresist development and advanced lithography
(1) Post-exposure bake
(2) Develop
(3) Hard bake
(4) Develop inspect

< Electron Beam Lithography >

1. Electron beam lithography
2. Electron-beam resists
3. Electron emission sources

< Reactive Ion Etching >

1. Reactive ion etching (RIE)
2. Deep reactive ion etching (DRIE)

본문내용

1. Photolithography : Vapor prime to soft bake

(1) Photolithography process
① Negative lithography
빛에 노출 된 부분이 잘 용해되지 않고 경화되는 resist를 negative resist라 하는데, negative lithography는 이 resist를 이용한다. 따라서 마스크의 패턴 된 부분을 제외한 곳이 photoresist에 새겨지게 된다. 구체적인 방법은 아래의 그림(Fig1.1)과 같다.
② Positive lithography
positive lithography는 negative와 정반대의 특성을 가지게 된다. 즉 마스크의 패턴 된 부분이 그대로 photoresist에 남게 된다. positive resist는 1970년대부터 각광받아 지금까지도 submicron 스케일의 lithography에서 많이 사용되고 있다.
③ Clear field and dark field mask
패턴 된 부분이 많고 적음에 따라서 clear field mask와 dark field mask로 분류하기도 한다. positive photoresist lithography를 바탕으로 한 clear field 와 dark field mask는 fig 1.3에 나와 있다. 그림에서 보이는 거와 같이 dark field mask는 source/drain implant, LDD implant 그리고 contact부분을 etching 하는데 쓰이고 clear field mask는 gate나 metal interconnect 부분을 etching하는데 쓰인다.

(2) Eight basic steps of photolithography
Step 1: Vapor prime
Step 2: Spin coat
Step 3: Soft bake
Step 4: Alignment and exposure
Step 5: Post-exposure bake (PEB)
Step 6: Develop
Step 7: Hard bake
Step 8: Develop inspect

참고 자료

(1) Introduction to microelectronic fabrication, Jaeger, Prentice Hall
(2) Silicon Processing for the VLSI Era 2nd edition, S. Wolf, Lattice Press