2일, 15시간, 29분 - Togotech

"포토마스크"의 두 판 사이의 차이

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<li> [[더미 필 패턴]]
 
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<li>참조
 
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<li> [[IC 표식]]
 
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<li>펠리클이 부착되어 있는 어느 (i-라인용)포토마스크
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<li> [[디지털카메라용 이미지센서]] 에 사용되는 보호유리 참조
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<li>다이설계 및 포토마스크 레이아웃 작업
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<li>펠리클;
 
 
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<li>사용목적
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<li>2024/03/23 가난한 사람들을 위한 제안서 ,
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<li>photomask 포토마스크
 
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<li>이 목적으로 사용되는 very thin membrane을 말한다.
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<li>위키페디아 Photomask https://en.wikipedia.org/wiki/Photomask
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<li>마스크로부터 일정거리 떨어진 지점에 위치하여 오염물질이 마스크에 직접적으로 부착되는 것을 막는 역할을 하는 동시에, 펠리클 상에 위치한 오염물질이 웨이퍼 상에 전사되지 않도록 탈초점(out of focus) 시키는 역할을 한다.
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<li>포토마스크 블랭크(photomask blank): 블랭크 마스크라 함은 아래와 같이 구성된 것(석영+차광층+PR층)을 말한다.
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<li>stand-off distance: 펠리클과 마스크 패턴 사이 거리
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<li>기술
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<li>재질은 synthetic quartz 이다.
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<li>이 석영 기판 위에 전통적으로 Chromium(Cr) 차광층(light-shielding layer)을 입힌다. 또는 Molybdenum-Silicon Binary (OMOG: Opaque MoSi on Glass) 차광재료를 입힌다.
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<li>차광층 위에 amplified photo resist를 발라 출하한다.
 
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<li>재질
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<li>국내 제조업체
 
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<li>mylar: 1.2um 두께. 350um 이상 파장에서 사용. 200nm 부근에서는 투과율이 급격히 저하된다. 반사index가 1.65로 반사율은 12%. 에너지손실이 4%~10%. 내부산란 등으로 사용하지 않는다.
+
<li>에스앤에스텍 http://www.snstech.co.kr/
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<li>cellulose 재질로 약 0.72um, 99% 이상 투과율. i-line 이상 파장에서 사용. reflective index는 1.5로 light reflection은 8%, 에너지손실은 약 2%
 
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<li>ArF, KrF 파장에서는, perfluoropolmer 재질로 약 0.84um(ArF) 0.92um(KrF) 두께, 투과율은 99.3, 99.5% 이상 보인다.
 
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<li>EUV 13.5nm 파장에서는 현재 없다.  
 
 
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<li>80W 노광에너지 입사광을 흡수하면 750K 온도까지 도달한다.
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<li>2001년 설립. 대구시 달서구 호산동로 42
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<li>2023년 매출 1503억, 영업이익 250억
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<li>SK엔펄스. SKC의 100% 자회사
 
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<li>매우 얇은 막(열용량이 매우 작다.)이 진공상태에서 넓게 허공에 떠 있다.([[열전도율]]이 매우 낮은 상태가 된다.)
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<li>2018년 사업시작
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<li>투과율이 낮다면 (반사가 없다면, 손실되는 에너지는 펠리클 내부로 흡수되어) 펠리클은 매우 뜨거워진다.
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<li>ArF용 PSM: 2023년부터 SK하이닉스에 공급
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<li>ASML이 개발한 82% 투과율을 보이는 두께 70nm polysilicon 펠리클을 사용해도 바로 망가졌다.
 
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<li>SiNx 재료는 82W 에너지에 고장났다.
 
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<li>현실적으로 250W 노광에너지가 사용되어야 하는데, 이 정도이면 670도씨에 도달될 것이다.
 
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<li>녹는점이 높은 graphite, graphene 등 other carbon nanomaterials 은 (전기가 통해서?) EUV에 의해 전자 방출로 손상당하고 장치 내부에 설치될 것으로 예상되는 수소 크리닝 플라즈마에 쉽게 (Si도 마찬가지로 쉽게)에칭되는 문제가 있다.
 
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<li>수소 플라스마에 견디는 코팅을 할 수 있으나, 투과도를 떨어뜨리고 기계적 안정성(일부 부풀어 오르거나 쭈글거리는 문제)을 저해한다.
 
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<li>2019년 TSMC는 자체 펠리클로 제한된 생산을 시작했으며, 삼성은 2022년 적용 계획을 가지고 있다.
 
 
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<li>(EUV 노광기처럼) 펠리클이 없으면
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<li>전자빔 노광 Electron-beam lithography, e-beam lithography, EBL
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<li>위키페디아 Electron-beam lithography https://en.wikipedia.org/wiki/Electron-beam_lithography
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<li>10nm 해상도가 나온다. 2022년 최첨단 다중 빔 라이터(state-of-the-art electron multi-beam writer)는 20nm 해상도는 보인다.
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<li>정전기(electrostatic)에 의해서는 최대 1mm 영역만 전자빔이 편향되므로, 더 큰 패턴은 스테이지가 기계적으로 이동되어야 한다. 만약 전자기력(electromagnetic)으로 편향시키면 더 큰 면적을 그릴 수 있지만 왜곡이 크게 발생된다.
 +
<li>쓰기 속도는 웨이퍼 노광에 사용되는 광학적 노광장비에 비해 약 1천만배 느리다.
 +
<li>포토레지스트(PMMA 재료)에서 전자빔은 다양한 이유와 경로로 산란을 일으킨다.
 
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−
<li>작업전에 테스트 웨이퍼를 사용하여 노광한 후, 결점을 확인한다.
+
<li>포토레지스트 깊이(=두께) 변화에 따른 standing wave 효과는 일어나지 않는듯(?????)
−
<li>결점이 없어질 때까지 마스크를 세척한다. 그 사이 작업된 웨이퍼는 재작업한다.
+
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−
<li>두께: 두께에 따른 optical interference 때문에 노광에너지 편차를 보이므로 파장별로 두께를 정확히 결정해야 한다.
+
<li>자료
 
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−
<li>두께는 1/2nλ이다.
+
<li>Electron beam lithography for Nanofabrication - 127p
−
<li>그래도 단일 색상 조명(monochromatic illumination)을 사용하면 원치않은 standing wave가 발생되어 생각치 못한 변화나 disturbance가 발생되므로, polychromatic illumination 시스템을 사용하는 것이 좋다.
+
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<li>효과: 약 50um 이물질까지 허용한다.
 
 
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<li>펠리클 프레임
+
<li>대표 사진
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<li> [[펠리클]]을 설명하기 위한 사진
 
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<li>검정색 아노다이징 처리한 [[알루미늄]](7075 재질)
 
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<li>높이: 1.2mm~6.8mm
 
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<li>마스크와는 hot melt SEBS(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene) 수지로 접착한다. 자외선에 잘 견디고 고무처럼 유연하다.
 
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<li>152mm (6인치) 정사각형, 두께 10mm 어떤 포토마스크에서 6mm
 
<li>152mm (6인치) 정사각형, 두께 10mm 어떤 포토마스크에서 6mm
 
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image:mask4_002.jpg | 투고기술 이름으로 레이저마킹
 
image:mask4_002.jpg | 투고기술 이름으로 레이저마킹
 
image:mask4_007.jpg | 펠리클 제조업체는 FST. 펠리클 두께는 0.7um
 
image:mask4_007.jpg | 펠리클 제조업체는 FST. 펠리클 두께는 0.7um
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image:mask4_008.jpg | 기압조절용 바람 구멍(vent hole). 먼지는 들어가지 않도록 한다.
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image:mask4_008.jpg | 기압조절용 [[배출구]](vent hole). 먼지는 들어가지 않도록 한다.
 
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<li>거울로 응용
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<li>(패턴을 없앤) 투명판(포토마스크를 재생하여 만든 투명한 쿼츠 기판)으로 사용
 
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<li> [[색도계]]에서
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<li> [[양면현미경]]
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image:doubleside1_005.jpg | 마이크로이미지에서 받은 6인치, 6.35mmt 재생 투명 Quartz 기판
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image:doubleside1_006.jpg | 쿼츠판을 끼운 모습
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<li>[[거울]]로 응용
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<li> [[Nippon Denshoku ZE 2000 액체 색도계]]에서
 
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image:ze2000_047.jpg
 
image:ze2000_047.jpg
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image:ze2000_048.jpg | 거울면적만큼만 빛을 반사한다. VERSION 1 1.23.1985
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image:ze2000_048.jpg | [[거울]] 면적만큼만 빛을 반사한다. VERSION 1 1.23.1985
 
image:ze2000_048_001.jpg | 22% 빛을 반사한다. 78% 광량은 통과한다.
 
image:ze2000_048_001.jpg | 22% 빛을 반사한다. 78% 광량은 통과한다.
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image:ze2000_048_002.jpg | 거울 크기 0.51x0.51mm
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image:ze2000_048_002.jpg | [[거울]] 크기 0.51x0.51mm
 
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<li>설계시 고려사항
 
<li>설계시 고려사항
 
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<li> [[IC 표식]]으로 다이 위치표시
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<li>폐곡선 정의가 안되는 CAD를 사용하는 듯
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<li> [[SAW-핸드폰DPX]]
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image:lg_f460s_015_001_009.jpg | 이 회사 [[포토마스크]] CAD 프로그램은 구멍 뚫린 폰트 적용은 허용 안되는 듯.
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<li>CAD에서는 곡선을 정의할 수 없다.
 
<li>CAD에서는 곡선을 정의할 수 없다.
 
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<li> [[SAW-핸드폰RF]]
 
<li> [[SAW-핸드폰RF]]
 
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<li>2009.03 제조품 Motorola [[Z8m]] 핸드폰에서
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<li>2008.04 출시 Motorola [[Z8m]] 슬라이드 피처폰
 
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image:z8m01_061.jpg | 신호선에만 계단형태의 전극을 사용. 글꼴을 곡선으로 그릴 수 없어서.
 
image:z8m01_061.jpg | 신호선에만 계단형태의 전극을 사용. 글꼴을 곡선으로 그릴 수 없어서.
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<li>얼라인을 위한 인식 마크를 넣어야 한다.
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<li> [[핸드폰용 이미지센서]]
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<li>2013.10 출시 애플 [[iPhone 5S]] 스마트폰
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image:iphone5s01_077.jpg | 이 6개 막대기(피치 20.0um)는 Canon Stepper를 위한, align용 인식마크
 
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2024년 12월 20일 (금) 10:48 기준 최신판

포토마스크

  1. 전자부품
    1. 광관련
      1. 포토마스크 - 이 페이지
        1. 구성요소
          1. 펠리클
        2. 설계
          1. CIF 포맷
            1. CIF2DXF
        3. 패턴
          1. 분해능 향상 기술;RET
          2. 정렬키
          3. 더미 필 패턴
          4. 안티에일리어싱
    2. 참조
      1. 비공개, 포토마스크
      2. IC 표식
      3. TEG
      4. 광학 해상도 차트
      5. Copyright
  2. 광원 파장
    1. g-line; 수은등에서 방출되는 435nm, 1960년대 사용
    2. i-line; 수은등에서 방출되는 365nm
    3. KrF; KrF 엑시머레이저에서 나오는 248nm
    4. ArF; ArF 레이저에서 나오는 deep UV라고 부르는 193nm(6.4eV)
    5. EUV; extreme ultraviolet 124nm~10nm (에너지는 10eV~124eV)
      1. 반도체 노광기에서는 13.5nm(~92eV)를 사용한다.
      2. 투과마스크가 아닌 반사 포토마스크(Mo과 Si 레이어들을 약 40회 교대로 적층하여 브래그 회절을 이용)를 사용한다.
      3. 광원은 CO2레이저+Sn플라즈마
  3. 기술
    1. 다이설계 및 포토마스크 레이아웃 작업
      1. 2024/03/23 가난한 사람들을 위한 제안서 ,
    2. photomask 포토마스크
      1. 위키페디아 Photomask https://en.wikipedia.org/wiki/Photomask
      2. 포토마스크 블랭크(photomask blank): 블랭크 마스크라 함은 아래와 같이 구성된 것(석영+차광층+PR층)을 말한다.
        1. 기술
          1. 재질은 synthetic quartz 이다.
          2. 이 석영 기판 위에 전통적으로 Chromium(Cr) 차광층(light-shielding layer)을 입힌다. 또는 Molybdenum-Silicon Binary (OMOG: Opaque MoSi on Glass) 차광재료를 입힌다.
          3. 차광층 위에 amplified photo resist를 발라 출하한다.
        2. 국내 제조업체
          1. 에스앤에스텍 http://www.snstech.co.kr/
            1. 2001년 설립. 대구시 달서구 호산동로 42
            2. 2023년 매출 1503억, 영업이익 250억
          2. SK엔펄스. SKC의 100% 자회사
            1. 2018년 사업시작
            2. ArF용 PSM: 2023년부터 SK하이닉스에 공급
    3. 전자빔 노광 Electron-beam lithography, e-beam lithography, EBL
      1. 위키페디아 Electron-beam lithography https://en.wikipedia.org/wiki/Electron-beam_lithography
        1. 10nm 해상도가 나온다. 2022년 최첨단 다중 빔 라이터(state-of-the-art electron multi-beam writer)는 20nm 해상도는 보인다.
        2. 정전기(electrostatic)에 의해서는 최대 1mm 영역만 전자빔이 편향되므로, 더 큰 패턴은 스테이지가 기계적으로 이동되어야 한다. 만약 전자기력(electromagnetic)으로 편향시키면 더 큰 면적을 그릴 수 있지만 왜곡이 크게 발생된다.
        3. 쓰기 속도는 웨이퍼 노광에 사용되는 광학적 노광장비에 비해 약 1천만배 느리다.
        4. 포토레지스트(PMMA 재료)에서 전자빔은 다양한 이유와 경로로 산란을 일으킨다.
          1. 포토레지스트 깊이(=두께) 변화에 따른 standing wave 효과는 일어나지 않는듯(?????)
      2. 자료
        1. Electron beam lithography for Nanofabrication - 127p
  4. 대표 사진
    1. 펠리클을 설명하기 위한 사진
      1. 152mm (6인치) 정사각형, 두께 10mm 어떤 포토마스크에서 6mm

        • 펠리클을 위에 두고 촬영

        • 투고기술 이름으로 레이저마킹

        • 펠리클 제조업체는 FST. 펠리클 두께는 0.7um

        • 기압조절용 배출구(vent hole). 먼지는 들어가지 않도록 한다.

  5. (패턴을 없앤) 투명판(포토마스크를 재생하여 만든 투명한 쿼츠 기판)으로 사용
    1. 양면현미경

      • 마이크로이미지에서 받은 6인치, 6.35mmt 재생 투명 Quartz 기판

      • 쿼츠판을 끼운 모습

  6. 거울로 응용
    1. Nippon Denshoku ZE 2000 액체 색도계에서
      • ze2000 047.jpg

      • 거울 면적만큼만 빛을 반사한다. VERSION 1 1.23.1985

      • 22% 빛을 반사한다. 78% 광량은 통과한다.

      • 거울 크기 0.51x0.51mm

  7. 설계시 고려사항
    1. IC 표식으로 다이 위치표시
    2. 폐곡선 정의가 안되는 CAD를 사용하는 듯
      1. SAW-핸드폰DPX

        • 이 회사 포토마스크 CAD 프로그램은 구멍 뚫린 폰트 적용은 허용 안되는 듯.

    3. CAD에서는 곡선을 정의할 수 없다.
      1. SAW-핸드폰RF
        1. 2008.04 출시 Motorola Z8m 슬라이드 피처폰

          • 신호선에만 계단형태의 전극을 사용. 글꼴을 곡선으로 그릴 수 없어서.

    4. 얼라인을 위한 인식 마크를 넣어야 한다.
      1. 핸드폰용 이미지센서
        1. 2013.10 출시 애플 iPhone 5S 스마트폰

          • 이 6개 막대기(피치 20.0um)는 Canon Stepper를 위한, align용 인식마크

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