반도체 제조 과정에서의 포토(Photo) 공정

반도체 제조 과정에서의 포토(Photo) 공정, 또는 포토리소그래피(Photolithography) 공정은 반도체 칩을 제작하는 데 있어 핵심적인 단계 중 하나입니다. 이 공정은 반도체 웨이퍼 위에 미세한 회로 패턴을 전송하는 방법으로, 반도체 장치의 기능적 부분을 형성하는 데 사용됩니다. 포토 공정의 주요 단계는 다음과 같습니다.

1. 코팅(Coating)

• 웨이퍼 표면에 광감응 물질인 포토레지스트(Photoresist)를 균일하게 코팅합니다. 포토레지스트는 빛에 노출될 때 화학적으로 변화하는 특성을 가지고 있습니다.

2. 노광(Exposure)

• 마스크(mask)라고 불리는 패턴이 있는 투명 판을 사용하여, 특정한 빛(주로 자외선)을 웨이퍼에 노출시킵니다. 마스크는 원하는 회로 패턴을 가지고 있으며, 빛을 통해 이 패턴이 포토레지스트에 전송됩니다.

3. 현상(Development)

• 빛에 노출된 후, 포토레지스트는 노출된 부분과 노출되지 않은 부분이 화학적으로 다르게 반응합니다. 현상 과정에서는 이러한 화학적 차이를 이용해 노출된 부분 또는 노출되지 않은 부분을 제거합니다. 이로써 원하는 패턴이 웨이퍼 상에 형성됩니다.

4. 식각(Etching)

• 개발 과정을 통해 형성된 패턴을 사용하여, 웨이퍼의 특정 부분을 식각(etching)함으로써 실제 회로 패턴을 웨이퍼에 형성합니다. 식각 과정에서는 포토레지스트가 식각되지 않는 부분을 보호하며, 원하지 않는 물질을 제거합니다.

5. 포토레지스트 제거

• 식각 과정이 완료된 후, 더 이상 필요하지 않은 포토레지스트를 제거합니다.

포토리소그래피 공정은 반도체 제조 과정에서 극도의 정밀도와 고도의 기술이 요구되며, 반도체의 성능과 집적도를 결정하는 결정적인 단계입니다. 이 과정을 통해 나노미터(nm) 단위의 초미세 패턴을 반도체 웨이퍼 상에 정확하게 형성할 수 있습니다.