겉핡기로 읽어보는 반도체 Mask 1 - 실시간 베스트 갤러리

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겉핡기로 읽어보는 반도체 Mask 1앱에서 작성

ㅁㄴㅁㄴ

2024.02.25 07:11:01

조회 8529 추천 42 댓글 32

#여기서 소개된 모든 정보는 구글로 쉽게 찾아볼 수 있음

A. 반도체 마스크란?

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검색하면 요런 판때기가 찾아질텐데

요건 겉보기에 Optic KrF(line용) BINARY Reticle로 보임, 아-마도 Logic용으로 사용될 것으로 보이고

그게 뭔데 이 씹덕아?

이제부터 간략하게 알아보도록 하자

마스크란 간단하게 말하자면 팔만대장경 목판같은거임

요런 판때기에다가 불경(패턴)을 새기고

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종이에다 쿵 찍어내면 불경이 찍혀나오잖아?

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반도체 마스크도 이와 동일한 원리임,

간단하게 정리하자면

1. Blank Mask가 입고된다

2. 마스크에 원하는 패턴을 새긴다

3. 빛을 마스크에 통과시켜 웨이퍼에 원하는 패턴을 새긴다.

요 3가지 과정이 Mask의 역할임

첫번째 사진에 보이는 저 쬐깐한 검은 그림들을 웨이퍼에 복붙하는게 레티클의 역할이란것

Q. 레티클..? : 엄밀하게 정리하자면

1대1사이즈로 투영하는 것 = Mask

N대1사이즈로 축소 투영하는 것 = Reticle인데

관습적으로 Mask=Reticle으로 혼용해서 사용함

B. Blank Mask

블랭크 마스크란 아무 정보도 기입되지 않은 상태의 Reitcle을 의미하는데 위에서 언급한 팔만대장경에 아무 글자도 새기지 않은 상태와 동일하다고 생각하면 됨

일반적으로 Blank는 Shinetus와 HOYA사에서 구매해서 옴

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블랭크의 구조는 Optic에서(i line~DUV)크게 3개층으로 구분됨

1. Mask의 구조를 이루는 쿼츠층

2. Mask의 패턴이 될 크롬층

3. Mask에 패턴을 새기기 위한 PR층

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위 사진의 제일 위의 노란층이 포토레지스터층(PR)

검은색 층이 Cr층

젤 하단의 은색이 Qz층임

일단 지금은 젤 위쪽 사진만 보고 넘어가도록 하자

C. 블랭크 마스크의 구분

블랭크는 Cr층이 빛을 완전히 틀어막아버리는 Binary Mask와 빛을 일부 통과시키는 Phase Shift Mask(PSM)으로 나눠지게 됨

주로 Bin은 i line ~KrF까지 사용하고

PSM은 ArF~DUV에서 사용하게 되어있음

=PSM이 더 미세한 패턴을 찍어내기에 유리하다는 말이지? 그 이유를 알아보자

D. BINARY의 소개와 설계팀의 몸비틀기

가장 처음 등장한 형태의 Mask인데 이진법이라는 말에 걸맞게 Cr부는 Light Source를 100% 차단하고 Qz부는 빛을 100%(정확히는 80%가량 투과율)로 통과시킴

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KrF(213nm) 파역대까지는 사용상 문제점이 없었으나 ArF source(193nm)를 사용하며 문제가 생기게 됨

왜냐구? 반붕이들이 고딩때 물리 공부하면서 들어봤을 '빛의 파동 간섭' 때문에 패턴 뭉개지거나 요상하게 찍혀나오기 시작함

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일종의 광학적인 노이즈라고 볼 수 있음 이것에 대한 역발상으로 나온것이 Optical Proximity Correction과 (OPC)와 Scattering Bar (S-Bar)임

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Opc란? : 찍으면 빛이 휘어서 노광된 모양이 개떡같이 나오네? 그럼 휘는걸 감안해서 패턴 모양을 개떡같이 설계하면 이쁘게 노광되지 않을까?

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S-BAR란? : 노광된곳 옆에 보면 빛이 보강 간섭되어서 원하지 않는 곳에 노광된 부분이 생기는데 이부분에 역으로 빛을 통과시키면 증폭간섭된 빛이랑 상쇄간섭을 일으켜서 원하는대로 노광이 가능하지 않을까?

# 아래의 그림을 보면 더 쉽게 이해가 가능할것임

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이렇게 OPC와 S-BAR를 사용하며

설계로 물리적 한계를 간간히 때워오던 Mask 시장도 ArF의 등장으로 인해 새로운 국면을 맞이하게 됨

- to be continued -

- dc official App

출처: 반도체산업 갤러리 [원본 보기]

고정닉 3

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