Ch11-2 - 11 MEMS 1 MEMS(Micro Electro Mechanical...

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제 11 장 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ MEMS 1. 목 Photolithography 공정을 통해 MEMS (Micro Electro Mechanical System)의 기본적인 미세가공기술의 습득 및 실리콘의 이방성 에칭의 결과를 알아보는데 있다. 2. 예습 부문 (1) Photolithography: Richard C. Jaeger, Introduction to Microelectronic Fabrication, pp. 13-28 (2) Anisotropic Wet Etching: Marc J. Madou. B. Fundamentals of Micro-fabrication, 2nd Ed., pp.191-193 3. 실험 장치 (1) Spin coater (2) Hot plate (3) Aligner (4) Wet station 4. 이
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제15장 MEMS 4.1 Photolithography 4.1.1 회전도포 (Spin Coating) Spin coating 목적은 웨이퍼 전체에 필요한 두께의 감광제 (다중체(polymer), 용제(solvent), 감응제(sensitizer)로 구성) 박막을 일정하게 형성하는 것이다. 이렇게 하는데 영향을 주는 요인들로는 점성계수, 다중체함량, 최종 스핀 속도와 가속도 등이 있다. 점성 계수는 감광제 박막의 두께를 결정하는 척도인데, 반도체에 쓰이는 대부분의 감광제는 16~60cps (1 cps= 0.01 P = 0.001 Pa·s = 1 mPa·s) 사이의 점성계수를 갖는다. 정확하고 유용한 척도는 다중체 함량인데, 이는 감광제에 있는 다중체의 양을 의미한다. 부분적으로 다중체 함량이 최후의 막의 두께를 결정하게 되는데 spin coating 공정에서 다중체 함량을 여러 조절함으로써 감광막의 두께의 균일성을 얻을 수 있다. Spin coating 스핀 속도 역시 두께를 결정하는 요인이 된다. 웨이퍼가 돌아감에 따라 감광제가 계속 퍼져 나가서 균일하게 되는데, 액체 감광제와 섞여있는 용제가 스핀함에 따라 막 표면에서 증발하게 되고 막을 더욱 얇게 만든다. 여분의 감광제는 원심력에 의해 웨이퍼의 가장자리로 밀리고 표면장력으로 인해 가장자리에 쌓이게 된다. 이러한 가장 자리 쌓임은 느린 스핀 속도의 경우에 3~4 ㎛까지 커지게 되어 마스크와 웨이퍼 사이의 공간을 만들게 되므로 나쁜 접촉의 원인이 된다. 따라서 가장자리 쌓임을 최소로 하려면, 특히 미세 패턴을 하려는 경우에는 4000rpm 이하의 스핀 속도는 피하여야 한다. 가속도도 막 두께와 균일성에 영향을 미친다. 높은 가속일수록 균일한 막을 얻을 있으며 가장자리의 쌓임도 줄일 있다. 또한 감광제가 충분히 얇아지도록 하기 위해서는 마지막 단계에서의 스핀 시간이 10 초 이상이 되도록 조절해야 된다, 그림 11-1. 스핀 과정 동안의 청결도도 매우 중요하다.
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± ± ± ± ± 3 그림 11-1. 일반적인 회전 도포 패턴 4.1.2 소프트 베이킹 (Soft Baking) 웨이퍼 스핀이 끝났을 때 액체 감광제에 들어있던 용제의 80~90%가 증발되어 감광막은 거의 건조 상태가 된다. 그러나 용제의 나머지 양이
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