차세대 반도체 제조 공정을위한 부품 개발 시작

빅 데이터, AI, 고속 데이터 커뮤니케이션, VR ... 기술 혁신의 물결은 업계에서 "100 년 만에 한 번"이 발생한다고합니다. 이 주요 변화의 숨겨진 리드는 LSI 및 Ultra-LSI와 같은 반도체 칩입니다. 더 빠른 계산 처리, 데이터 용량이 커지고 통합이 높아짐에 따라 전자 장치가 더욱 기능적이고 작아 지며이 제품의 흐름은 절대로 약화되지 않습니다.

반도체 칩 의이 진화는 소형화 된 반도체 회로 패턴에 지나지 않습니다. 일반적으로 광학 리소그래피 기술은 반도체 회로 패턴을 형성하는 데 사용됩니다. 이것은 포토 마스크라고하는 유리 기판에 그려진 회로 패턴이 노출 장치를 통해 실리콘 웨이퍼로 전달되는 기술입니다. 선 너비는 20 nm (나노 미터, 1 nm = 10 억의 10 억)이며 차세대 반도체 제조 공정은 더 미세한 회로 패턴을 형성하기 위해 필요합니다. 그것은 EUV (Extreme Ultraviolet) 노출 기술입니다.

광학 리소그래피 기술에서 193 nm 이상의 파장을 갖는 KRF (Crypton fluoride) 및 ARF (Argon Fluoride)가 광원으로 사용됩니다. 대조적으로, EUV의 파장은 13.5nm이며, 선 너비는 10nm 미만입니다. 선 너비가 20nm 인 회로 패턴을 형성하려면 광학 리소그래피를 여러 번 적용해야하므로 복잡하고 비싼 프로세스가되어야합니다. 반면, EUV는 한 번에 10nm 미만의 선 너비를 갖는 회로 패턴을 형성 할 수 있으며, 이는 또한 광학 리소그래피와 같은 복잡한 공정 기술이 필요하지 않다는 장점이 있습니다.

AGC는 2003 년 EUV 노출 기술에 사용되는 마스크 블랭크의 연구 및 개발을 시작했습니다. 한동안 개발되었던 반도체에 대한 첨단 기술과 품질은 전 세계 반도체 기술 개발 컨소시엄 인 미국 국제 세미 테크 (Sematech)에 의해 인정되었으며 마스크 블랭크를 개발하기위한 프로젝트에 참여하도록 요청 받았다.

마스크 블랭크는 여러 필름이 저 확산 유리 기판의 표면에 적층되어 EUV 노출 기술의 핵심을 형성하는 가장 중요한 구성 요소입니다. AGC는 유리 재료에서 연마 및 필름 형성에 이르기까지 기술을 수직으로 통합하는 세계 유일한 마스크 블랭크 제조업체가되기위한 목표를 설정했습니다.

필요한 정확도는 기존 레벨의 1/10입니다

SEMATEC과 다른 사람들이 설립 한 연구원들이 Mask Blanks Development Center로 보내 지자 회사 내에서 자체 프로세스를 개발하기위한 프로젝트를 시작했습니다.

"그것은 처음부터 완전히 새로운 출발이었고 요구 사항이 매우 높았 기 때문에 내가 할 수 있는지 알지 못했습니다. 그러나 엔지니어로서 시도 할 가치가있는 흥미로운 주제 였기 때문에 모든 것을하기로 결정했습니다."

그래서 필요한 수준은 얼마나 엄격합니까? 빈 크기는 약 15cm (6 인치)입니다. 표면이 150m 야구장으로 평평 해지면 허용 가능한 표면 불균일은 13.5 미크론 이하입니다. 또한 삼나무 꽃가루 크기의 외국 물체가 몇 개 미만 있어야합니다. 노출 장치에 사용 된 광원의 파장은 이제 193nm에서 13.5nm로 변경되었으므로 필요한 평탄도와 단점이 갑자기 10 분의 1의 수준에 도달했습니다.

또한 반도체 제조업체 인 고객은 50 개 이상의 품질 요구 사항을 요청했습니다. 실질적으로 사용하기 위해, 우리는 이러한 "증권"을 하나씩 통과하지 않으면 앞으로 나아갈 수 없습니다. 그것이 어려운 개발이기 때문에 처음에는 일련의 실패가 있었고, 우리는 만족스러운 단일 유리 기판을 얻을 수 없었습니다.

및 기타, 원래 4 ~ 5 년 안에 실질적으로 사용될 계획 인 개발 일정은 다양한 요인으로 인해 개발 일정을 연기해야했습니다. 모든 프로젝트 멤버는 실제적으로 사용될 수있는시기와 실질적으로 사용 되더라도 사용할 수 있는지 여부와 같은 무거운 분위기로 둘러싸여있었습니다. 이 분위기를 극복하는 데 도움이 된 것은 완고한 개발 태도와 팀워크였습니다.

획기적인 획기적인 획기적인 혁신으로 인해 실질적인 사용을 할 수있는 것과는 다릅니다. 문제를 해결하기 위해, 우리는 원인을 반복적으로 추정하고, 대책을 제안하고, 대책의 효과를 확인하고, 이러한 문제를 하나씩 축적했습니다. 또한, 단일 공정이 아닌 유리 재료 생산, 유리 처리 및 필름 형성과 같은 여러 공정을 통해 필요한 품질을 달성해야합니다. Ekiden에서와 마찬가지로, 나는 책임을 성취하고 결과를 다음 러너 (프로세스)에게 전달하여 가장 엄격한 품질 요구 사항을 달성했습니다.

정확한 투자 결정으로 개발 사이트를 백업

개발 현장의 투쟁과 동시에 경영진이 정확한 투자 결정을 내렸다는 것은 간과되지 않습니다. 경영 회의를 여러 번 통과하여 승인 할 일정 금액 이상의 투자에 일반적이지만,이를 기다리면 오정렬이 발생할 수 있습니다. 특히 마스크 블랭크와 같은 최첨단 경쟁 기술을 개발할 때 성공 또는 실패가 발생하는지 여부를 결정하는 것은 드문 일이 아니며 정확한 투자 결정이 필요합니다.

이 태도의 뒤에는 전자 제품 분야를 사업의 기둥으로 개발할 수있는 일관되고 강력한 의지가 있습니다. 이러한 관리 태도는 지상에서 동기 부여를 증가시키고 개발을 촉진 할 것입니다. 마스크 블랭크의 개발이 좋은 예입니다.

관련된 사람들의 노력 덕분에 개발은 2014 년경에만 달성되었습니다. 이에 대한 응답으로 2018 년 2 월에 공급 시스템이 크게 확장 될 것으로 결정되었습니다.이 비즈니스가 궤도에 올라 오면 AGC는 반도체 제조 분야에서 큰 존재를 가질 수있을뿐만 아니라 전체 산업의 개발에 크게 기여할 수 있습니다.

EUV 마스크 블랭크의 개발이 시작된 지 15 년이 지났습니다. 큰 압력으로 기술 개발에 헌신 한 프로젝트 회원들의 꿈은 마침내 생겨납니다.

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