벨기에인이 간단한 조건에서 EUV 스캐너의 속도를 높이는 방법을 밝혀냈다.

새로운 방식으로 마이크로칩 제작 시 이미지 전송 속도를 가속화

칩 제조에서 가장 중요한 단계는 마스크의 패턴을 포토민감 실리콘 층에 옮기는 것입니다. 이 과정은 품질과 적용 속도 사이의 균형이 필요하며, 기존 가속 방법인 방사선 파워 증가나 포토레지스트 감도 향상은 문제를 동반합니다.

벨기에 연구소 Imec는 산업계에서 아직 고려되지 않은 놀라운 해결책을 제시했습니다.

표준 프로세스가 어떻게 진행되는가
1. 노출
실리콘 판이 EUV 방사선으로 스캔됩니다.
2. 소성 및 후노출 처리
노출 후, 판은 일반적인 조건(클린룸, 정상 대기압, 산소 함량 약 21 %—해수면 수준)에서 소성 및 후처리를 위해 박스에 넣습니다.

새로운 실험적 설계
Imec는 가스 환경 조성과 재료 매개변수를 제어할 수 있는 센서가 장착된 밀폐형 박스를 만들었습니다. 이를 통해 다양한 가스 혼합물로 소성 및 후노출 처리를 수행하고, 각 단계에서 포토레지스트에 대한 데이터를 얻을 수 있게 되었습니다.

핵심 발견
- 처리 중 산소 농도를 50 %까지 높이면 포토레지스트의 광감도가 약 15–20 % 향상됩니다.
- 이는 필요한 구조 크기를 더 적은 EUV 방사선량으로 달성할 수 있음을 의미합니다. 즉, 패턴 전송을 더 빠르게 하거나 에너지 소비를 줄이면서도 선형 품질을 유지할 수 있습니다.

작동 원리
산소 증가가 노출된 금속-산화물 포토레지스트(MOR)의 화학 반응을 촉진합니다. 이 물질은 낮고 특히 높은 숫자 개방값에서 EUV 투사에 유망한 것으로 간주됩니다. 따라서 가스 환경의 단순한 변경이 현대 EUV 스캐너의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

실제적 의미
- 스캐너 자체를 수정하지 않고 효율성을 높일 수 있음.
- 실리콘 판 처리 조건과 관련 비용 도입 필요성.
- 제조업체가 이 ‘라이프핵’에 관심을 가질 가능성이 있으나, 얼마나 빨리 채택할지는 아직 불확실.

따라서 Imec는 소성 과정에서 가스 환경을 변경하는 것이 최첨단 마이크로칩 생산 속도를 높이는 효과적인 도구가 될 수 있음을 보여주었습니다.