#여기서 소개된 모든 정보는 구글로 쉽게 찾아볼 수 있음
A. 반도체 마스크란?
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
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
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
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
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
일종의 광학적인 노이즈라고 볼 수 있음 이것에 대한 역발상으로 나온것이 Optical Proximity Correction과 (OPC)와 Scattering Bar (S-Bar)임
Opc란? : 찍으면 빛이 휘어서 노광된 모양이 개떡같이 나오네? 그럼 휘는걸 감안해서 패턴 모양을 개떡같이 설계하면 이쁘게 노광되지 않을까?
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
이렇게 OPC와 S-BAR를 사용하며
설계로 물리적 한계를 간간히 때워오던 Mask 시장도 ArF의 등장으로 인해 새로운 국면을 맞이하게 됨
- to be continued -
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