1. [GSAT] 수리논리 실전모의고사 2회(2)
- 자료 해석 문제
* 큰 숫자는 두자리, 세자리 버리고 비율 계산해도 된다.
예) 75107 / 90390 → 75 / 90 → 분모를 100에 가까운 수로 만들기
→ 75 + 75X0.1 / 90 + 90X0.1 = 82.5 / 99 = 82.5% 이상
💡 2018년도 이후 '전년대비' 증감추이를 볼 때 2017-2018 추이를 빼놓고 자료를 해석해서 문제를 틀렸다. 좀 더 꼼꼼이 자료를 봐야겠다. 또, '전월대비' 감소율 및 증가율을 계산할 때 분모에 감소율은 더 큰 숫자를 넣는게 맞지만 증가율을 계산할 때도 큰 숫자를 분모에 넣는 실수를 했다.
2. [반도체] Photolithgraphy 공정 세부 내용
Photolithography 예상 기출 문제
- Photolithography 공정에 대해 설명하시오.
- Photolithography 공정 작업시 중요한 항목들을 설명하시오.
- 회로 미세 한계를 극복하기 위한 Photolithography 기술에 대해 설명하시오.
Photolithography 공정은 mask를 이용해 wafer 표면 위에 원하는 패턴을 만드는 공정으로 다음의 단계를 거칩니다.
첫 번째, Photoresist를 코팅해줍니다. PR은 빛을 받으면 화학적 구조가 변하는 고분자 물질로 wafer와의 접착성과 etching에 대한 저항성이 좋고 적당한 점도를 가져 코팅이 균일하게 되어야합니다. ( + 또 현상 능력, 열적 안정성 및 제거 용이성을 갖춰야 합니다.) PR 코팅 전에는 wafer와 PR의 접착력을 향상 시키기 위해 HDMS vapor prime 후 스핀 코팅을 통해 PR을 도포합니다.
두 번째, 낮은 온도(90~100℃)에서 열처리를 해주는 Soft baking 단계입니다. 이는 PR의 solvent를 날리고 wafer와의 접착성을 향상시켜 주며 스핀 코팅 중 원심력에 의해 생긴 stress를 제거해주기 위한 단계입니다.
세번째, Photomask align입니다. 원하는 패턴을 정확한 위치에 만들기 위해 마스크를 정렬하는 과정입니다.
네번째 단계는 Exposure로 노광의 종류는 크게 근접 방식과 투영 방식이 있으며, 근접 방식은 contact와 proximity 로 나눌 수 있습니다. ( + 근접 방식은 렌즈를 한 개 사용하고 그 중 contact 방식은 회절의 영향이 적고 정밀 패턴 구현에 유리하지만 mask 와 PR이 맞닿아 mask 수명 issue가 있습니다. 또, proximity 방식은 mask와 PR 사이 gap 이 존재해 mask 수명 issue는 해소되지만 회절의 영향을 많이 받아 정밀 패턴 구현에 적합하지 않습니다.) 최근 사용하는 방식은 투영(projection) 방식으로 렌즈를 두개 사용해 mask 수명 issue도 해결되면서 정밀 패턴 구현에 유리합니다. 이 때photo 공정 작업시 중요한 항목은 DOF(Dept of Focus)와 Resolution입니다.
다섯번째, Post Exposure baking으로 PR표면을 평탄화 시켜 노광 단계에서 생긴 표면 단차를 제거하기 위한 단계입니다. Soft baking 보다 높은 온도(110~120℃)에서 열처리를 시켜줍니다.
여섯번째, Developing 은 현상액을 뿌려 노광된 부분과 되지 않은 부분을 선택적으로 제거하는 단계입니다.
마지막으로 Hard baking은 etching resistance 및 wafer와의 접착성을 증가시키고 현상액, 린스액, 세정액 등을 제거시키는 단계로 120~180℃에서 열처리 시켜줍니다.
Hard baking이 끝나면 후속 공정으로 etching, doping등을 진행시키고 후속 공정 완료 후 PR을 제거합니다.
photo 공정 작업시 중요한 항목은 DOF(Dept of Focus)와 Resolution입니다. DOF는 렌즈의 초점으로부터 선명하다고 볼 수 있는 범위, 즉 초점을 유지한 채로 움직일 수 있는 범위를 말합니다. Resolution은 웨이퍼 표면에 전사할 수 있는 최소의 크기를 말합니다. DOF는 클수록 공정에 유리하고, Res는 작을수록 유리합니다. 따라서 공정미세화를 위해 파장이 짧은 광원과 큰 렌즈를 사용하여 λ는 작게, NA 값은 크게 최적화 합니다. 이 때 DOF가 작아지는 문제에 대해서는 CMP를 통해 wafer 표면을 평탄화시시키거나, PR 두께를 줄여 대응합니다.
회로가 더 미세화 됨에 따라 res를 줄이는 기술, 즉 RET(Resolution Enhancement Technology)에는 다음과 같은 기술들이 있습니다.
첫 번째, Immersion은 액체에서의 굴절률이 기체에서보다 더 크다는 점을 이용한 기술로 Lens와 PR 사이 순수한 물을 공급하고 회수시키면서 빛의 굴절률을 높여 res를 줄여줍니다.
두 번째로 공정 Factor를 향상시키는 기술들로 OAI, OPC, PSM이 있습니다. OAI는 빛의 입사 방향을 틀어 회절의 영향을 줄이는 기술이고, OPC는 빛이 회절된 것을 미리 예측해 photomask를 만드는 것입니다. PSM은 상쇄 간섭을 이용해 웨이퍼 상에 원치 않는 회절광을 제거 시키는 기술입니다.
세 번째 Double Patterning에는 LELE, LFLE, Sidewall spacer 가 있습니다.
✍️ photolithography 면접 예상 기출 문제를 풀어보았다. 반도체 미세화에 있어 photo공정은 핵심이기 때문에 면접 기출이라고 한다. 특히 photo 공정에서 주요 인자인 DOF와 Resolution에 대해 잘 설명할 수 있어야 한다.
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