포토공정에 대하여 (3) 노광 (UV Exposure) - 1 노광 방법

- 노광 방법

자외선을 사용하는 기본적인 노광 공정 장비에는 크게 세 가지 노광 방법이 있습니다.

• Contact aligner
• Proximity aligner
• Projection aligner

 

출처 : SK 채용 공식 블로그

 

초창기에 사용했던 노광 방법인 Contact aligner와 Proximity aligner는 마스크와 wafer 사이의 간격에 의해 구분됩니다. Contact aligner 방식의 경우, 마스크와 wafer가 가까이 붙어있어 빛의 회절에 영향을 잘 받지 않는다는 장점이 있지만 마스크가 PR에 오염됩니다. 그래서 마스크의 수명이 단축된다는 단점이 있습니다. 이러한 방법은 연구실에서만 사용을 하는데요, 저희 연구실에서도 Contact aligner 방식으로 노광을 했습니다. 그래서 매번 마스크를 아세톤이나 에탄올로 세척해야만 했어요,,,,

Proximity aligner의 경우 마스크를 보호할 수 있지만 빛의 회절 현상으로 정밀한 패터닝이 불가합니다. 이 문제를 해결하기 위해 현재 반도체 양산 공정에서는 마스크와 wafer 사이에 렌즈 등의 적절한 광학계를 배치하여 마스크를 보호하고 회절효과를 방지하는 Projection aligner 방법을 사용합니다.

- 노광 파장

 

 

노광공정에서 사용하는 빛은 자외선을 사용합니다. 초기에는 수은을 이용하여 g-line(436nm)과 i-line(365nm)를 사용했지만 더 정밀한 패터닝 기술이 필요함에 따라 현재는 KrF eximer(248nm), ArF eximer(193nm)를 활용하여 더 짧은 파장의 자외선을 사용합니다. 10nm이하의 초정밀 패터닝을 하는 파운드리의 경우 EUV(Extreme UltraViolet, 13.5nm)를 사용하기도 합니다.

저희 연구실에서는 i-line(365nm)를 사용하여 패터닝을 했고 장비 스펙상 1um까지 패터닝이 가능했습니다.