Aligner 이해 (2) 작동 모드

지난 글에서 Aligner의 구조와 작동방식에 대해 설명했습니다. 이 글을 읽으시기 전에 참고하시면 좋을 것 같네요.

2023.08.17 - [etc./반도체 공정] - Aligner 이해 (1) 구조와 작동방식

Aligner 이해 (1) 구조와 작동방식

 

이번 글에서는 Aligner의 작동 모드에 대해 설명해 보겠습니다. 제가 사용했던 SUSS MicroTec의 MA/BA6는 Expose와 Contact에 여러 모드가 있었습니다.

 

- Expose mode: CP / CH mode

램프를 켤 때 사용자가 선택하는 expose mode에는 2가지가 있습니다(CP / CH mode).

 

1. CP mode

CP mode는 Constant Power로 램프에 일정한 power(350W)가 인가됩니다. 그래서 램프를 쓰면 쓸수록 기판에 인가되는 자외선 intensity가 점점 떨어지게 됩니다. 그래서 상대적으로 정밀도가 낮은 공정에서 사용하는 모드입니다.

 

2. CH mode

CH mode는 사용자가 intensity를 설정하면 그에 맞는 power가 램프에 가해지는 방식입니다. 램프에는 적정 power에 최대 20%까지 더 들어갈 수 있습니다. 저희는 350W 램프를 사용해서 420W 이상으로는 power가 인가되지 않습니다.

CP mode와 마찬가지로 램프를 쓰면 쓸수록 동일한 power에 나오는 intensity가 줄어들기 때문에 인가되는 power가 점점 커집니다. 그래서 420W 이상의 power가 필요하면 경고음이 켜집니다(그렇다고 420W 이상의 power가 들어가지는 않습니다). 일정한 intensity가 기판에 인가되기 때문에 상대적으로 고밀도 패터닝에 사용합니다.

 

- Contact mode: Soft / Hard / vacuum contact

노광을 할 때, 마스크와 기판의 거리를 contact mode를 통해 설정할 수 있습니다.

 

1. Soft contact

기판과 마스크의 Align을 맞출 때, 마스크와 기판 사이의 gap을 설정하고 모두 진공을 잡아서 마스크와 기판이 흔들리지 않도록 만듭니다.  Soft contact는 노광 시 기판의 진공이 그대로 유지됩니다. 그러면 Align 맞출 때 설정한 수치만큼 기판과 마스크 사이에 gap이 유지됩니다.

Soft contact은 마스크와 기판을 보호하기 위해 사용합니다. 저희 연구팀 중 태양전지 연구팀은 기판이 쉽게 깨져서 Soft contact을 사용해서 노광을 진행했습니다.

 

2. Hard contact

Hard contact은 align을 맞추고 노광 시 기판의 진공을 풀어주고 기판 밑에서 질소 가스 pursing을 통해 마스크와 기판의 gap을 없애줍니다. 이럴 경우 마스크와 기판이 오염될 수 있지만 상대적으로 높은 resolution을 확보할 수 있습니다.

 

3. Vacuum contact

Vacuum contact은 기판을 올려둔 stage와 마스크를 완전히 밀착시켜 줍니다. 그러면 stage가 챔버역할을 해서 기판과 마스크 사이의 공간을 진공상태로 만들어 gap을 0으로 만들어줍니다.

 

포토공정시 resolution은 Soft < Hard < Vacuum contact 순으로 좋습니다.