나는 항상 쉽게 얻지는 못한다...

그때의 울산과학기술원 (그때의 명칭은 울산과학기술대학교) 는 아직 현재와 같이 잘 구성되어 있지 않았다.

특히, 내가 다녔던 실험실은 아무것도 제대로 되어 있는 것이 없었다.

전기로 하나, 광학 현미경 2대, 저항 측정 장치 (C-V meter) 2개.. 이게 전부였다...

나는 연구지원본부에 있는 장비들을 하나하나씩 사용하면서 하루하루를 보냈다.

반도체 공정에서 사용하는 Lithography 장비 (Mask align UV-lithography, X1) 를 사용하여 Polymer 패턴 제작하여 전기로를 이용하여 탄소 패턴으로 제작하는 일이다.

 

내가 사용한 SU-8 photoresist... 이건 진짜 간단하면서도 민감한 Polymer 이다.

현재도 많이 사용하는 SU-8 2000에서의 나의 꿀팁은...

- HMDS (Hexamethyldisilazane) 은 절대 사용하지 않는다.

(초반에는 잘 붙어 있으나 여러 공정을 거치게 되면 떨어짐...)

(다들 Adhesion이 좋지 않다고 해서 붙이는데 SU-8 2000 같은 놈은 오히려 반대.. 일반적으로 사용하는 Polymer와 다름)

- 웨이퍼에 다시 Patterning 하기 위해서는 Acetone을 사용하는데.. 과감하게 Piranha 추천 (H2SO4 : H2O2 = 4:1 (vol%))

(그리고 충분히 H2SO4를 넣고 온도 200도 이상에서 할것...)

(그래도 안될때는 O2 plasma 처리 할 것!)

 

AZ 계열은 HMDS 무조건 사용... 그리고 Polymer 아낀다고 소포이드 사용하는데. 왠만하게 넘치게 웨이퍼에 부어서 사용. (패턴 높이 차이가 발생... 생각보다 큼...)

동진세미캠 계열은 HMDS 사용하는 것을 비추... 데이터시트에는 추천하는걸로 되어 있는데.. 나는 선택비가 좋지 않은 Polymer로 기억하고 있음.

 

나는 Mask aligner를 주로 사용했다. 그래서 패턴크기에 대해 많이 민감하다.

다들 물어보는 것이 UV를 얼마나 해줘야 해요... 라고 하는데. 여기서의 나의 공식은...

(Database sheet 광원량 * 0.9 = Hard contact)

(Database sheet 광원량 * 0.75 = Vacuum contact)

7년동안 이 방식으로 계속했으며 공식을 대입해도 안되는 경우들이 존재한다.

(패턴이 크다? : Photomask의 상태 확인 [Piranha cleaning 추천, Chrome mask인 경우에만])

(패턴이 떨어진다 : Soft bake의 온도 혹은 시간이다. 온도는 Display보다 7도 업, 시간은 15% 더)

(패턴의 Profile이 이상? : 패턴 높이가 3마이크로 이상이 아닌 경우에는 큰 차이 없음. 이상일 경우 광원 공식에서 Vacuum contact 기존으로 하면 왠만하선 이쁘게 나옴)

 

다들 Developing시간을 잰다... 이거 필요없음. 눈으로 확인할 수 있는 능력을 가져야 함. (프리즘을 이용하여 확인할 것)

Developing이 너무 오래되지 않는 이상 패턴이 떨어지지 않으며, 혹시나 떨어졌으면.. 공정중에 떨어질 가능성 높다.

 

패턴을 제작하여... 전기로에 넣으면 동일한 형태는 탄소구조가 만들어진다... 이건... 어디에 사용하냐고.. 전극으로 사용...

학위과정에는 구조 만들기가 쉽다고 매번 자랑했는데.. 지금 생각해보면 부끄럽다...

(나는 반도체 공정에서 수율을 생각하지 않았기에...)

 

내 위에 누나는 항상 Datasheet에만 목숨을 걸었다. 나도 따라했지만... 사람마다 성향차이가 있어 잘 안된다...

그러다가 형 (누나가 싫어하는 형) 이 알려줬다. 자신의 방법을...

난 그러고 충격을 먹었다. 1년간의 시간이 멍청했음을...

사람은 메뉴얼을 보고 하는데.. 메뉴얼이 항상 옳다고 생각하고 한다... 이런 가정이 잘못된 것이다.

나만에 맞게 메뉴얼 수정이 필요한 것이다... 그래서 나의 공식이 나온 것이다.