“EUV 경제성 높일 건식 레이저 마스크 세정 공정 기술”
“EUV 경제성 높일 건식 레이저 마스크 세정 공정 기술”
  • 한주엽 기자
  • 승인 2019.08.25 19:48
  • 댓글 1
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김태곤 한양대학교 에리카, 스마트융합공학부 교수 ASML코리아 젊은 과학자상 수상
김태곤 한양대학교 에리카 스마트융합공학부 교수

김태곤 한양대학교 에리카 스마트융합공학부 교수가 극자외선(EUV) 마스크(Mask) 및 펠리클(Pellicle) 세정 공정 기술 개발 연구에 대한 성과를 인정받아 23일 인천 송도에서 개최된 ASML코리아 테크토크에서 ‘젊은 과학자’ 상을 수상했다.

노광(露光, exposure)은 금속 설계 패턴이 새겨진 마스크(mask)에 빛을 쪼이고, 마스크를 투과한 빛은 감광액(photoresist)이 도포된 웨이퍼로 전사돼 회로 패턴을 형성하는 일련의 과정을 의미한다. 필름 사진을 현상하는 과정과 흡사하다.

김 교수 연구는 마스크, 그리고 마스크 보호 소재인 펠리클에 달라붙는 이물질을 ‘어떻게 효과적’으로 제거할 수 있느냐에 방점이 찍혀 있다. 마스크나 펠리클에 이물질이 붙은 채로 공정을 진행하게 되면 칩에 결함이 생길 수 있다. 그렇다고 먼지가 붙은 마스크나 펠리클을 무작정 교체해 쓸 수는 없는 노릇이다. EUV 마스크 가격은 장당 5억원, 펠리클 가격도 1억원에 이르는 것으로 추정되기 때문이다.

김 교수는 “이 때문에 과거 노광 공정에서도 마스크 및 펠리클을 세정해서 재활용해왔다”면서 “EUV 마스크나 펠리클의 경우 손상 없이 오염 물질 제거하는 것이 과거 대비 더 어렵다”고 말했다.

기능성 화학 물질을 활용하는 고주파 음향 음파 습식 세정 방법은 나노 크기 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 그러나 액체 속에 공간이 만들어져 거품이 생기는 버블 캐비테이션(bubble cavitation) 현상 때문에 패턴에 손상이 발생할 가능성이 있다.

김 교수는 일부 영역에 오염 물질이 붙어있다는 것을 알 수 있다면, 선택적으로 제거하는 방법은 레이저 유도 충격파(LSW:Laser induced Shock Wave)를 이용한 건식 공정이 습식 공정보다 더 좋은 솔루션이 될 수 있다고 설명했다. 이번 ASML코리아 젊은 과학자상 수상도 그에 관한 일부 실험 결과를 논문으로 제출했기 때문이다. 그는 그러나 “마스크와 펠리클에서 LSW에 의한 물리 화학적 변화에 대한 보다 심층적인 연구가 필요하다”고 설명했다.

현재 EUV 양산 라인에선 펠리클 없이 마스크만 놓고 공정을 진행하고 있다. 양산 라인에 적용할 만큼 완성도를 가진 펠리클이 나오지 않았기 때문이다. 김 교수 연구가 가시적 성과를 보인다면 마스크 교체 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 보인다. 김 교수는 “어디에 이물질이 붙어 있는지만 알 수 있다면 그 부분만 선택적으로 간편하게 건식으로 세정을 할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.


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김경구 2019-08-26 11:26:49
이번 ASML 테크토크 때 가장 흥미롭게 봤던 학술발표였는데 궁금해서 관련 자료 찾다가 좋은 기사 봅니다. 감사합니다.

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