포토리소그래피의 장단점

광학 리소그래피라고도 하는 포토리소그래피는 빛을 사용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 위에 정밀하게 패턴화된 박막을 생성하는 미세 제조 기술입니다. 이러한 패턴화된 필름은 일반적으로 에칭 또는 금속 증착과 같은 후속 공정 중에 기본 기판의 특정 영역을 보호합니다.

포토리소그래피란 무엇인가요?

포토리소그래피에는 여러 단계가 포함됩니다. 먼저, 기판은 포토레지스트로 코팅빛에 민감한 물질로 이루어진 얇고 평평한 층입니다. 다음으로 포토레지스트는 노출 를 강렬한(일반적으로 자외선) 빛의 정밀한 패턴으로 변환합니다. 이는 일반적으로 빛의 일부를 차단하고 다른 부분은 통과시키는 '포토마스크'를 사용하여 이루어지지만, 일부 애플리케이션에서는 패턴이 포토레지스트에 직접 투사되기도 합니다. 노출되면 포토레지스트의 일부가 화학적 변화를 겪게 됩니다.

포토리소그래피 공정의 마지막 단계는 현상입니다. 포토레지스트는 강한 빛에 노출되는 정도에 따라 포토레지스트의 일부를 우선적으로 용해시키는 특수 "현상액"에 노출됩니다. "포지티브" 포토레지스트는 노출되면 용해되어 현상 과정에서 노출된 부분이 용해됩니다. "네거티브" 포토레지스트의 경우 노출되지 않은 부분은 용해된 상태로 유지되고 노출된 부분은 불용성이 됩니다.

포토리소그래피는 일반적으로 추가 처리 과정을 거칩니다. 예를 들어 습식 화학 에칭 패턴화된 포토레지스트로 보호되지 않는 기판 층을 제거하는 데 사용할 수 있습니다. In 금속 리프트 오프패턴화된 금속 필름을 생성하기 위해 현상 전에 포토레지스트를 얇은 금속 층으로 코팅할 수 있습니다.

포토리소그래피의 응용 분야

포토리소그래피의 주요 응용 분야는 실리콘 웨이퍼를 패터닝하여 반도체 소자를 생산하는 것입니다. 이러한 응용 분야에서 포토리소그래피는 에칭 공정(일반적으로 플라즈마 에칭)을 거쳐 패턴화된 포토레지스트가 기판의 일부를 선택적으로 제거할 수 있도록 합니다.

포토리소그래피의 다른 응용 분야로는 바이오센싱에 사용되는 패턴 금 전극, 광학용 고선택성 간섭 필터, 생명과학 응용 분야용 마이크로웰 어레이 등이 있습니다. 자세히 알아보기 마이크로 제조에서 포토리소그래피의 응용 분야 여기를 클릭하세요.

포토리소그래피의 장점

포토리소그래피는 수십 나노미터까지 매우 작은 피처로 패턴을 생성할 수 있으며, 피처 형상을 매우 정밀하게 제어할 수 있습니다. 또한 포토리소그래피는 비교적 빠른 속도로 실리콘 웨이퍼 전체에 패턴을 생성할 수 있으며 비교적 저렴한 비용으로 제작할 수 있습니다.

포토리소그래피는 유리, 실리콘, 심지어 유연한 기판 등 다양한 소재를 패턴화하는 데에도 다양하게 활용됩니다.

포토리소그래피의 단점

포토리소그래피는 연구 및 엔지니어링 응용 분야에서 매우 유용하지만 몇 가지 한계가 있습니다. 포토리소그래피는 완벽하게 평평한 기판에만 적합하고 사용되는 빛의 파장에 의해 근본적으로 제한된다는 점(차세대 반도체 응용 분야에서 포토리소그래피의 '회절 한계'를 극복하려는 노력이 계속되고 있지만) 등 기술적 관점에서 몇 가지 문제가 있습니다.

포토리소그래피의 주요 단점은 기술적인 측면보다는 실용적인 측면에 있습니다. 첫째, 포토리소그래피 장비는 매우 비싸다는 점인데, 이는 반도체 제조에 사용되는 거의 모든 장비가 공유하는 특성입니다. 또한 포토리소그래피는 공기 중 미립자나 화학적 오염 물질이 없는 환경에서만 수행할 수 있으므로 클린룸에서 포토리소그래피를 수행해야 합니다.

플래티퍼스 테크놀로지스의 포토리소그래피 서비스

물론 클린룸 시설과 포토리소그래피 장비에 투자하는 것은 모든 실험실이나 제조업체에서 현실적으로 고려할 수 있는 사항은 아닙니다. 그렇기 때문에 소니는 포괄적인 범위의 포토리소그래피 서비스 를 사용하여 여러 유형의 패턴 표면을 제작할 수 있습니다.

플래티퍼스 테크놀로지스의 포토리소그래피 연구실은 최대 6인치 직경의 원형 기판과 최대 4인치 x 4인치의 정사각형 기판에서 최소 5µm의 피처 해상도를 구현할 수 있는 365nm 고콜리메이트 노출 시스템을 갖추고 있습니다.