안녕하세요.
정말 오랜만에 블로그를 다시 시작하게 되네요.
앞으로 Optical Lithography에 대하여 차근차근히 블로깅을 시작하려고 합니다.
정말 열심히 할 것입니다.
아무도 궁금하지 않아 하실 것을 알지만, 참 말하고 싶은 저의 근황이 있습니다.
저의 기구한 운명으로 인하여, 조금은 엉뚱한 분야에 종사하게 됐습니다.
저는 지금 Photomask라는 것을 만들고 연구하는 Optical Lithography과 관련이 된 업체에서 열심히 전문연구요원으로 군 복무를 하며 종사하고 있습니다.
Chemistry → Physics → Particle Physics → Photolithography or Optical Lithography
허허허..ㅎㅎ
이쪽에 관련된 서적이라든지 지식을 약간 접하기 힘든 것으로 보이기 때문에 제가 열심히 공부하고 있는 내용을 조금씩 올려볼까 생각 중입니다.
이쪽에 대한 정보가 희소한만큼,
어마어마하게 쌓인 배경지식으로 정말 최대한 자세하게 기술해보겠습니다.
잘 부탁드립니다.
시작합니다.
이 글에서는 Optical Lithography의 기본원리에 대해서 가볍게 짚고 넘어가보겠습니다.
먼저 Lithography에 대한 어원부터 짚고 넘어가볼까요?!
Lithography의 어원은 그리스어인
lithos (stone) + graphia (write)
에서 왔다고 합니다.
돌에 무언가를 새긴다는 의미겠지요.
하지만 지금 Semiconductor Industry에서는
Stone → Silicon Wafer
Writing Tools →Photoresist + Light or Ion Beam or Electron Beam
이 될 것입니다.
이 정도는 모두 다 알고 계시리라 믿습니다.
그렇다면 우리는 이러한 Lithographic Method로 무엇을 하려는 것일까요?!
Optical Lithography에서 궁극적인 목표는 바로..
Patterning입니다.
무언가를 새겨서 넣는다는 것이죠.
이 과정을 그림으로 표현해보겠습니다.
이 세상에서 가장 간단하게 말입니다.
Deposition |
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Lithography |
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Etch |
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Resist Strip |
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Deposition이란,
Substrate 위에 원하는 Material을 얇게 Film으로 깔아버리는 과정입니다.
이 과정을 일반적으로 증착이라고 해도 무방합니다.
그리고 우리는 이 Film 위에 그림을 그린다고 해도 역시 무방합니다.
이 Film이 도화지가 되는 것이겠죠.
Lithography란,
이렇게 Substrate 위에 원하는 Material을 얇게 발랐습니다(약 수백 nm)!
예쁘면서 엄청난 고가의 도화지를 어렵게 구해놓고 무모한 수작업 Lithography 과정은 결코 안되겠죠.
원하는 그림(?)을 그리기 위해 위 그림에 나와있듯이 Resist라는 것을 또 위에 깔아버립니다.
이 Resist가 아주 중요합니다.
Resist란 단어 그대로 어떤 것에 대해 저항하는 것을 말합니다.
전기 분야에서도 Resist는 전기 저항을 의미하죠.
하지만 Lithography에서의 Resist는 Laser 또는 강한 빛 또는 화학 성분 등을 모조리 견뎌내는 역할을 합니다.
그리고 이 Resist를 Photoresist 줄여서 PR이라고 자주 명명합니다.
아마 앞으로 자주 섞어서 쓸텐데 너무 신경쓰지 마시길 바랍니다.^^
사실, 이 Resist와 관련된 모든 것이 Lithography에서 가장 중요한 요소라고 생각을 합니다.
아무튼, 이 Resist를 깔고 Exposure 그리고 Development 를 통해 일단 Resist에 1차 본을 뜹니다.
Exposure는 빛에 노출시킨다는 의미이고, Development는 사진 현상하는 것과 같은 의미를 가집니다.
결과적으로 Lithography 과정은
PR 도포 + Exposure + Devlelopment
까지 포괄하는 과정입니다.
일단 이 글에서는 가장 간단하게 설명을 1차적으로 할 것이기 때문에 여기서 넘어가겠습니다.
Etch란,
이제 Film을 깎는 과정이라고 생각하시면 됩니다.
위 그림으로 이해해본다면,
PR이 있는 곳은 Film을 보호해줍니다.
하지만 없는 곳은 Film이 드러나있죠. 아주 적나라하게 말이에요.
이 부분이 깎이는 것입니다. 뭐로 깎느냐?
화학 용액 또는 Electron Beam (E-beam or 전자빔) 정도가 포함이 됩니다.
화학 용액을 사용할 때는 Wet Etch라 부르며,
E-beam을 사용할 때는 Dry Etch라 부릅니다.
Etch에 대한 설명도 일단 여기까지!
Resist Strip이란,
말 그대로, 남아있는 나머지 PR을 벗겨내는 것입니다.
아주 쉽죠?!
일단 여기까지 정말 너무나도 기본적인 Lithography의 과정에 대해 설명을 해봤습니다.
기초원리에 대해서 조금 더 많이 언급을 할 것입니다.
그 후에 완전히 자세히 파고들 예정이니 많은 관심 부탁드립니다.
감사합니다.