포토마스크

전자부품
1. 광관련
  1. 포토마스크 - 이 페이지
    1. 구성요소
      1. 펠리클
    2. 설계기술
2. 참조
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
기술
1. photomask 포토마스크
  1. 위키페디아 Photomask https://en.wikipedia.org/wiki/Photomask
2. 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 - 127
3. OPC; Optical Proximity Correction Mask 광 근접 보정 마스크
  1. 위키페디아 Optical proximity correction https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_proximity_correction
  2. 관련 기술을 제공하는 회사
    1. 포트로닉스(Photronics) https://www.photronics.com/
      1. 제조방법
        
        (주로) 전자빔 노광(electron beam lithography;EBL) 장치로 패터닝을 한다. 레이저는 해상도가 낮기 때문에 저렴하다.
        가는 선을 위해 CAR(chemically amplified resist;화학증폭형 레지스트)이 발라진 레지스트를 사용한다.
        
        CAR은 DUV 파장인 KrF 및 ArF 노광기에 적용되는 포토레지스트이다.
        CAR 역시 EBL에 적용된다.
4. PSM; Phase-Shift Masks 위상 변이 마스크
  1. 위키페디아 Phase-shift mask https://en.wikipedia.org/wiki/Phase-shift_mask
    1. 해상도를 높이고, 초점심도를 확장시킬 수 있다.
  2. 관련 기술을 제공하는 회사
    1. 포트로닉스(Photronics) https://www.photronics.com/
      1. extreme ultraviolet(EUV)용 포토마스크를 위해서
        
        KrF 및 ArF 노광을 위해서는 embedded attenuated phase-shift masks(EAPSM) 기술을 적용한 마스크를 사용한다.
        6% 투과율을 갖는 MoSiON absorber를 적용하여 180도 위상변이를 발생시킨다.
      2. 제조방법
        
        전자빔 또는 레이저로 상단 크롬층을 식각한다.
        ICP 식각공정으로 크롬층 아래에 MoSiON 패턴을 생성시킨다.
        다시 레지스트를 코팅한 후, 레이저 패터닝 도구로 2차 노광을 하여 위상 변이 패턴을 정의한다.
거울로 응용
1. 색도계에서
  - 거울면적만큼만 빛을 반사한다. VERSION 1 1.23.1985
  - 22% 빛을 반사한다. 78% 광량은 통과한다.
  - 거울 크기 0.51x0.51mm
설계시 고려사항
1. 폐곡선 정의가 안되는 CAD를 사용하는 듯
  1. SAW-핸드폰DPX
    - 이 회사 포토마스크 CAD 프로그램은 구멍 뚫린 폰트 적용은 허용 안되는 듯.
2. 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.
3. 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