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반도체 제조 공정에서 초미세 공정을 구현
반도체 제조 공정에서 초미세 공정을 구현하기 위한 EUV 노광 기술의 원리와 기존 DUV 장비와의 기술저구차이는 무엇인가요???
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
노광 장비가 그릴 수 있는 가장 가는 선폭은 빛의 파장에 비례해요. 기존 DUV 장비는 파장 193nm의 불화아르곤 레이저를 쓰는데, 렌즈와 웨이퍼 사이에 물을 채워 해상도를 끌어올리고 한 층을 여러 번 나눠 찍는 멀티패터닝까지 동원해 7nm 공정 근처까지 버텨왔어요. EUV는 파장이 13.5nm로 14분의 1 수준이라 한 번의 노광으로 훨씬 가는 패턴을 그릴 수 있어요.
문제는 이 빛을 만들고 다루는 방식이 완전히 달라진다는 점이에요. EUV는 레이저로 바로 뽑아낼 수 없어서, 지름 수십 마이크로미터의 주석 방울을 1초에 5만 번 떨어뜨리고 고출력 레이저로 두 번씩 때려 수십만 도의 플라즈마를 만든 뒤 거기서 나오는 빛을 모아 써요. 게다가 EUV는 유리는 물론 공기에도 흡수되기 때문에 장비 내부 전체가 진공이어야 하고, 렌즈 대신 몰리브덴과 실리콘을 수십 층 번갈아 쌓은 반사 거울로 빛을 꺾어야 해요. 마스크도 빛이 통과하는 투과형이 아니라 반사형으로 바뀌고요.
거울 한 장의 반사율이 70% 정도라 거울을 10장 가까이 거치면 처음 빛의 몇 퍼센트만 웨이퍼에 닿아요. 그래서 광원 출력을 수백 와트까지 끌어올리는 게 오랫동안 상용화의 가장 큰 걸림돌이었고, 지금은 거울 구조를 키워 해상도를 한 단계 더 높인 High-NA EUV가 차세대 공정에 들어가기 시작했어요 :)
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채택된 답변안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
EUV 노광 기술은 13.5nm의 극도로 짧은 파장을 가진 빛을 사용하여 반도체 웨이퍼 위에 미세한 회로 패턴을 그리는 첨단 리소그래피 기술입니다 기존 DUV 장비가 193nm 파장의 빛을 렌즈로 투과시키는 방식을 사용한 반면 EUV는 대부분의 물질에 흡수되는 특성 때문에 렌즈 대신 특수 다층 거울을 이용해 빛을 반사시키는 복잡한 반사형 광학계를 채택합니다 이러한 단파장 특성 덕분에 EUV는 DUV보다 분해능이 비약적으로 향상되어 DUV에서 필수적이었던 복잡한 멀티 패터닝 공정 단수를 획기적으로 줄이고 생산 효율과 수율을 대폭 개선할 수 있습니다 EUV 장비는 7nm 이하 나아가 3nm 이하의 초미세 선폭 구현을 가능하게 하는 차세대 반도체 제조의 핵심 핵심 공정 기술로 자리 잡았습니다
안녕하세요.
EUV 노광은 13.5 nm 수준의 파장을 가진 극자외선을 이용해 반도체 회로의 아주 작은 패턴을 웨이퍼에 옮기는 기술이에요.
기존 DUV는 주로 193 nm 같은 더 긴 파장의 빛을 사용하기 때문에 초미세 회로를 만들 때 여러 번 나눠 노광하는 공정이 필요할 수 있죠. EUV는 파장이 훨씬 짧아서 같은 조건에서 더 작은 회로 패턴을 한 번에 구현하기 유리한 장점이 있어요. 또 EUV는 일반적인 렌즈는 통과가 어려워서 특수한 다층 반사경을 이용해 빛을 반사시키는 방식으로 노광을 해요.
쉽게 말해 EUV가 긴 파장의 빛으로 미세하게 그리는 방식이라면 ,EUV는 훨씬 짧은 파장의 빛을 이용해 더 작은 회로를 직접 그리는 기술로 보면 돼요.
감사합니다.