[지식] 노광의 방식

노광방식으로는 네 가지가 있다.

 

[출처] SK hynix Newsroom

첫 번째, 접촉(Contact)

 

1960년대 반도체 개발 시작 당시 이용한 방식으로, 마스크 형상이 1:1의 비율로 웨이퍼에 투영되는 노광 기술.

가장 저렴하며, 웨이퍼와 마스크가 직접 접촉하기 때문에 초점을 맞출 필요가 없다.

다만 웨이퍼 상에 접촉으로 인한 파티클이 많아지고 감광막의 변형, 마스크 마모가 쉽게 발생한다.

 

[출처] SK hynix Newsroom

 

두 번째, 근접투영(Proximity)

접촉방식을 단점을 개선하기 위해 감광막과 마스크 사이를 띄우는 방식으로 1970년대 적용되었다.

마스크를 통과한 빛이 회절 현상으로 인해 감광막 위에 맺히는 마스크 형상의 초점이 맞지 않게 되고,

마스크와 웨이퍼 간 간격이 벌어질수록 흐릿한 이미지가 되었다.

 

[출처] SK hynix Newsroom

세 번째, 투영전사(Projection)

마스크 형상이 4분의 1 혹은 10분의 1 크기로 작아지면서

웨이퍼 표면에 정확히 안착하도록 마스크와 웨이퍼 사이 간격을 충분히 확보한 후

렌즈를 통해 초점을 맞추는 방식

 

간격이 커질수록 빛의 회절현상과 초점이 불안정해지므로

마스크를 통과한 빛을 볼록렌즈로 다시 모아야 한다.

 

따라서, 노광 공정의 핵심은 렌즈이다.

특히 해상도와 초점을 맞추는 물리적 기능이 핵심이며,

대표적인 노광장비로 스테퍼와 스캐너 타입이 있다.

 

[출처] SK hynix Newsroom

 

네 번째, 습식노광(Immersion)

노광에서 렌즈와 웨이퍼 사이에는 공기가 존재한다.

이를 이용한 것을 Dry 타입이라고 하며,

공기 대신 물 혹은 빛의 굴절률을 높일 수 있는 다른 액체를 채워 노광하는 것

이것을 Wet 타입이라고 한다.

 

굴절률이 높아지면 해상도를 향상시킬 수 있다.

NA라는 광학상수가 증가하여 해상도 값이 떨어져 좀 더 선명한 이미지,

즉 단위 그림자가 작은 형상으로 모인다.

 

물을 이용하면 공기 보다 빛의 굴절률이 40% 이상 향상되어 해상도가 크게 개선된다.