포토 공정

✏️ 서론

포토 공정은 반도체 제작에서 성능과 정밀도를 좌우하는 가장 중요한 역할로 꼽힌다. 설계된 회로를 실제 반도체 웨이퍼에 구현하는 단계로, 어떠한 과정 속에서 어떤 원리로 이루어지는지 알아보자.

---

📢 포토공정이란?

회로 설계 이미지를 웨이퍼에 포토레지스트와 빛에너지, 도면을 이식시킨 마스크를 통해 웨이퍼에 미세 패턴을 그려 놓는 작업.

 

✨ 포토 공정의 중요성

: 반도체의 미세화와 정밀성을 결정짓는 핵심 기술로, 반도체 성능은 회로 패턴의 크기와 밀도에 따라 달라진다. 최근에는 극자외선(EUV) 기술을 활용한 노광 방식이 도입되며, 더욱 미세한 회로 패턴 구현이 가능해졌다.

*회절과 간섭 현상에 의한 문제를 줄이려면 결국 빛의 파장을 줄여야 한다.

 

⚙️ 주요 단계

1. 포토레지스트 도포

: 웨이퍼 위에 포토레지스트라는 감광성 물질을 균일하게 바른다.

*포토레지스트는 빛에 노출되면 화학적으로 반응하여 형태가 변하는 특징을 가지고 있다. 

*감광성 : 빛에 반응하는 특성

 

2. 노광

: 노광 장비를 사용해 설계된 회로 패턴을 포토레지스트 위에 빛으로 투사한다. 

회로 패턴은 마스크(mask)라는 도구를 통해 형성된다.

 

3. 현상

: 빛에 노출된 포토레지스트는 화학반응을 일으키며 제거되거나 경화된다. 이후 현상액으로 처리하면, 설계된 패턴에 따라 남은 포토레지스트와 제거된 부분이 나타난다.

 

4. 애칭

: 노출된 웨이퍼 표면을 선택적으로 제거하는 단계.

포토레지스트가 보호되지 않은 부분이 깎여 나가면서 회로 패턴이 웨이퍼에 새겨진다.

 

5. 포토레지스트 제거

: 더 이상 필요 없는 포토 레지스트를 제거하여 웨이퍼 위에 남아있는 회로 패턴만을 남긴다. 

---

✏️ 결론

포토 공정은 파장을 점점 짧은 광원을 사용하면서 발전해 왔으며, 앞으로도 포토 공정은 반도체 산업의 발전과 함께 더욱 정교하고 효율적으로 진화할 것이다.