지식나눔

반도체 공정용 PR두께 측정방법 질문입니다.

반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. 공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? 궁금합니다.
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  • photo resist
  • semiconductor
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답변 5
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    정옥찬님의 답변

    PR은 코팅하는 거 아닌가요? 어째든, 현미경 초점 조절법으로 대충 가능하고, 레이져 단차 측정기가 있으면 좀 더 정확히 알수 있겠습니다. >반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. >공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 >SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? >궁금합니다. >
    PR은 코팅하는 거 아닌가요? 어째든, 현미경 초점 조절법으로 대충 가능하고, 레이져 단차 측정기가 있으면 좀 더 정확히 알수 있겠습니다. >반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. >공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 >SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? >궁금합니다. >
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    윤재영님의 답변

    어려움 이해가 갑니다. 아마도 본인이 공정을 하시는 Fab.에 측정 장비가 있을 듯 한데 알아 보심이,,, 없다면, 알파스텝이나, 3차원 측정기를 이용하는 것이 좋습니다. 가격대 성능비도 좋고,, SEM 보다는 여러모로 편리합니다.
    어려움 이해가 갑니다. 아마도 본인이 공정을 하시는 Fab.에 측정 장비가 있을 듯 한데 알아 보심이,,, 없다면, 알파스텝이나, 3차원 측정기를 이용하는 것이 좋습니다. 가격대 성능비도 좋고,, SEM 보다는 여러모로 편리합니다.
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    윤석민님의 답변

    PR을 비롯한 반도체 공정에 이용되는 박막의 두께 측정에 가장 널리 이용되는 방법은 일립소메트리방법입니다. 이 방법은 편광된 빛을 웨이퍼에 쏘여서 반사되는 빛이 간섭되는 정도를 이론값과 비교하여 박막의 두께를 계산하는 방법입니다. 아주 널리 이용되는 방법이기 때문에 상용화된 자동화 기계들이 많이 나와있습니다. 모든 반도체 공장들은 이러한 방법을 이용합니다. 이러한 기계가 없는 경우에는 현미경을 통해 빛을 투과한후 이 빛을 웨이퍼에 쪼여주어서 현미경을 보며 초점을 맞춘 후 빛이 박막을 통해 반사되어 나어면서 간섭되는 정도를 이론 값과 비교하여 두께를 측정하는 방법이 있습니다. 이 방법 또한 널리 이용되고 있으며 값이 저렴하기 때문에 학교등에서 널리 이용되고 있습니다. 제 생각에는 kasit 전자과 반도체 공정 실험실이나 재료과 박막 증착 실험실 등에는 최소한 한 대 정도 있을 것 같습니다. 위에서 설명한 기계가 없거나 또는 아주 미세한 패턴의 두께를 보고싶은 경우에는 SEM을 이용합니다. 주로 패턴의 식각 공정이 끝난후에 SEM을 이용하여 PR 두께 및 식각된 박막들의 두께를 측정하지요. 그런데 식각 공정 중에 PR 두께를 알고 싶을 때에도 SEM을 이용하지 않고 위에서 설명한 현미경을 이용하여 패턴이 넓은 쪽의 PR을 측정할 수는 있습니다. 그런데 이러한 방법으로는 아무래도 시간이 많이 걸리지요. 그래서 산업체에서는 아예 이러한 목적으로 패턴이 있는 웨이퍼를 만들고 그 웨이퍼에 맞게 두께를 측정하는 장비를 프로그램하여 패턴을 식각한 후에도 자동으로 PR 두께를 측정할 수 있도록 하는 방법이 많이 쓰이고 있습니다.
    PR을 비롯한 반도체 공정에 이용되는 박막의 두께 측정에 가장 널리 이용되는 방법은 일립소메트리방법입니다. 이 방법은 편광된 빛을 웨이퍼에 쏘여서 반사되는 빛이 간섭되는 정도를 이론값과 비교하여 박막의 두께를 계산하는 방법입니다. 아주 널리 이용되는 방법이기 때문에 상용화된 자동화 기계들이 많이 나와있습니다. 모든 반도체 공장들은 이러한 방법을 이용합니다. 이러한 기계가 없는 경우에는 현미경을 통해 빛을 투과한후 이 빛을 웨이퍼에 쪼여주어서 현미경을 보며 초점을 맞춘 후 빛이 박막을 통해 반사되어 나어면서 간섭되는 정도를 이론 값과 비교하여 두께를 측정하는 방법이 있습니다. 이 방법 또한 널리 이용되고 있으며 값이 저렴하기 때문에 학교등에서 널리 이용되고 있습니다. 제 생각에는 kasit 전자과 반도체 공정 실험실이나 재료과 박막 증착 실험실 등에는 최소한 한 대 정도 있을 것 같습니다. 위에서 설명한 기계가 없거나 또는 아주 미세한 패턴의 두께를 보고싶은 경우에는 SEM을 이용합니다. 주로 패턴의 식각 공정이 끝난후에 SEM을 이용하여 PR 두께 및 식각된 박막들의 두께를 측정하지요. 그런데 식각 공정 중에 PR 두께를 알고 싶을 때에도 SEM을 이용하지 않고 위에서 설명한 현미경을 이용하여 패턴이 넓은 쪽의 PR을 측정할 수는 있습니다. 그런데 이러한 방법으로는 아무래도 시간이 많이 걸리지요. 그래서 산업체에서는 아예 이러한 목적으로 패턴이 있는 웨이퍼를 만들고 그 웨이퍼에 맞게 두께를 측정하는 장비를 프로그램하여 패턴을 식각한 후에도 자동으로 PR 두께를 측정할 수 있도록 하는 방법이 많이 쓰이고 있습니다.
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    나기열님의 답변

    일반적으로 NANO-SPEC과 같은 spectrosopy를 통해서 두께를 측정할수 있습니다. 그런데 PR 아래의 layer가 여러층의 multi-layer로 되어 있는경우는 정확히 측정이 안되는 경우도 있습니다. >반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. >공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 >SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? >궁금합니다. >
    일반적으로 NANO-SPEC과 같은 spectrosopy를 통해서 두께를 측정할수 있습니다. 그런데 PR 아래의 layer가 여러층의 multi-layer로 되어 있는경우는 정확히 측정이 안되는 경우도 있습니다. >반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. >공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 >SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? >궁금합니다. >
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    김현종님의 답변

    >반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. >공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 >SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? >궁금합니다. > 앞에서 Ellipsometry 를 설명하신 것에 대해서 보강설명합니다. 특정 polarization(편광) 상태의 빛을 박막에 입사시킨 후 박막 내부에서 반사되어 나오는 빛의 편광상태를 측정함으로 박막의 두께를 계산할 수 있습니다. 기판과 박막의 굴절률을 잘 알고 있다면 결과는 간단하게 나옵니다. 그러나 일반적인 경우는 깨끗하게 결과를 찾아 내기가 쉽지 않습니다. PR의 경우도 마찬가지로 ellipsometry로 측정을 한다면 측정 데이터를 전문적으로 분석할 능력이 있는 분이 있어야 할 것입니다. 처음 분석이 어렵고 그 이후는 어느정도 반복되는 분석이기 때문에 쉽게 찾을 수 있습니다. 한국내에서 ellipsometry 에 대한 전문가의 도움을 받을 만한 곳은.. 몇군데가 있습니다. 아주대(김상열 교수님), 한양대(안일신 교수님), 한국표준과학연구원(조현모 박사님, 조용재 박사님) 이상 도움이 되셨기를 바랍니다.
    >반도체 공정중에 PR증착 및 식각을 자주 하게 됩니다. >공정과정중에 PR두께를 알고싶을때가 많이 있는데 >SEM사진을 보지 않고 PR두께를 확인할 수 있는 간단한 방법이 있을까요? >궁금합니다. > 앞에서 Ellipsometry 를 설명하신 것에 대해서 보강설명합니다. 특정 polarization(편광) 상태의 빛을 박막에 입사시킨 후 박막 내부에서 반사되어 나오는 빛의 편광상태를 측정함으로 박막의 두께를 계산할 수 있습니다. 기판과 박막의 굴절률을 잘 알고 있다면 결과는 간단하게 나옵니다. 그러나 일반적인 경우는 깨끗하게 결과를 찾아 내기가 쉽지 않습니다. PR의 경우도 마찬가지로 ellipsometry로 측정을 한다면 측정 데이터를 전문적으로 분석할 능력이 있는 분이 있어야 할 것입니다. 처음 분석이 어렵고 그 이후는 어느정도 반복되는 분석이기 때문에 쉽게 찾을 수 있습니다. 한국내에서 ellipsometry 에 대한 전문가의 도움을 받을 만한 곳은.. 몇군데가 있습니다. 아주대(김상열 교수님), 한양대(안일신 교수님), 한국표준과학연구원(조현모 박사님, 조용재 박사님) 이상 도움이 되셨기를 바랍니다.
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