3. Photo 공정 순서(2) (soft bake, mask align, exposure)

(3) soft bake

 : PR 도포 후 약 100도의 온도에서 bake → PR 내 잔류 solvent를 확실히 제거.

 

*PR 내 solvent가 잔류한다면?

 : 후속 노광 step에서 증발되면서 마스크나 노광설비의 렌즈를 오염. 노광 품질에도 악영향.

 

(4) mask align

<WHAT>

 : wafer를 노광설비로 옮긴 후, mask와 wafer를 정렬하는 작업.

 

<WHY>

 : wafer 위에 PR 패턴을 정확한 위치에 새기기 위해.

 

<HOW>

 : mask align을 위한 기준점으로 mask의 die와 die 사이 빈 영역에 사각형과 십자가 모양의 align key 패턴을 미리 만들어 놓는다.

 

mask align key (출처: https://www.seas.upenn.edu/~nanosop/NX2600_Back_Side_Alignment.htm)

 

*align 정렬이 한계점이상 틀어진다면?

 : 소자의 특성이 나빠지거나 수율 loss 등의 불량이 발생.

 

(5) exposure

<WHAT>

 : PR에 광을 노출시키는 작업.

 

<HOW>

 : 단파장의 파장이 PR내부의 PAC를 파괴 → 현상 step에서 선택적 제거.

 

 

1) parameter

 : 단파장 광의 에너지, 노출방식, 노출시간.

 

2) exposure 방식

• 광을 노출하는 방식에 따른 분류
  1) stepper: mask와 렌즈를 통해 광을 단 한 번에 wafer에 exposure.
  2) scanner: 광을 좁은 선으로 scanning하며 움직임 → stepper보다 정밀한 CD와 overlay 확보 (현재 널리 적용하는 방식).
   → 최신 photo 설비는 두 방식을 동시에 지원.
  
  
• mask의 위치에 따른 분류: contact, proximity, projection.

	contact	proximity	projection
mask 크기 : 실물	1:1	1:1	5:1
해상도	낮음	낮음	높음
shot 수	1회	1회	여러 번

*shot 수: 한 장의 wafer에서 총 노광의 횟수

 = shot 수가 적을수록 생산성↑ → shot 수를 줄일 수 있도록 die size의 X-Y 사이즈를 최적화.

 

 

 

 

<참고문헌>

이창훈, 반도체 소소제공, 더인 출판사, 2019, pp.125-128.