Photo - 포토 공정

Photo 공정

정의와 순서

• 웨이퍼에 복잡한 패턴을 반복적으로 복사하는 공정(빛을 이용하여 웨이퍼에 회로를 그리는 공정)
• 순서 : PR 코팅 -> Exporsure(노광) -> Develop(현상) -> Inspection(검사) ... Rework(재작업)

PR Coating

• Adhesion -> PR Coating -> Soft bake

Adhesion

• 접착 단계로 HMDS 화학처리를 통해 PR이 웨이퍼에 잘 달라붙도록 함한다

PR Coating

• Track 장비에서 Spin Spray 방식을 통해 PR 코팅을 진행한다
• PR 종류 : Positive PR / Negative PR
• PR Coating 후에 EBR(Edge Bead Removal) 작업을 통해 웨이퍼 가장자리의 PR을 Thinner 등으로 제거하는 작업이 필요하다 => Defect를 줄이기 위함

Soft Bake

• 비교적 낮은 온도에서 일정시간 구워내어 PR 접성을 높이고, 구조를 견고하게 하며, PR과 웨이퍼의 결합력을 높인다

---

Exposure(노광)

• Pre Align -> Align -> Exposure
• 마스크 패턴을 감광액에 옮겨내는 과정

Pre Align

• 마스크 홀더에 마스크를 끼우는 작업

Align

• 웨이퍼와 마스크를 Align 시키는 작업으로 많은 Layer가 사용되므로 맞추는 작업이 중요함
• Align Key : Overlay Key

Exposure

• 노광 방식 : Contact, Proximity, Projection 방식이 있다
• Contact 방식 : 패턴이 있는 마스크와 PR이 직접 접촉된 방식, PR손상과 Mask 오염 가능성이 있으며 불순물이 발생함
• Proximity 방식 : Mask와 웨이퍼가 약간 떨어진 방식, 떨어진 간격으로 인해 빛의 회절과 발산으로 Pattern 변화가 발생할 수 있음
• Projection 방식 : 렌즈 축소 투영 방식, 축소 투영에 의해 제조 오차가 줄고 주로 5(4) : 1 축소를 이용함

 

Develop(현상)

• PEB -> Develop -> Hard Bake
• 현상액으로 불필요한 PR을 제거

PEB(Post Exposure Bake)

• 패턴을 옮기는 과정에서 빛의 파장 형태로 굴곡이 발생한다(Standing Wave 발생)
• 이를 없애기 위해 웨이퍼 가열을 통해 굴곡을 완만하게 한다(Standing Wave를 완만하게 처리)

Develop

• 현상용액으로 노광 후 PR을 선택적으로 제거한다(현상액은 온도에 매우 민감)
  • Positive PR : 노광을 하게 되면 패턴 부분의 구조가 부식하여 Develop을 통해 패턴 부분이 제거됨
  • Negative PR : 노광을 하게 되면 패턴 부분의 구조가 견고해져 Develop을 통해 패턴 부분만 남게 됨
• Develop 방식 : Puddle, Spray, Dipping
  • Puddle : 현상액을 뿌리거나 한방울 떨어트려 현상
  • Spray : 현상액을 계속 분사하여 현상 => 연속 공정에 좋으나 현상액 소모량이 많음
  • Dipping : 현상액에 담궈 현상 => 연속 공정에 좋지 않음

Hard Bake

• 웨이퍼 위 수분과 Solvent를 제거하기 위해 일정 온도에서 굽는다
• 패턴 강화와 PR을 물리적으로 견고하게 하여 추후 공정 Etch 등이 가능하도록 한다

---

Inspection(검사)

Inspection

• 종류 : Visual(접착 등 육안 검사), Overlay(패턴 정렬 상태), CD(패턴 크기)

---

Rework(재작업)

• Photo 공정에서만 진행 가능한 재작업(Etch나 Implant에서 불가능함)
• Thinner로 PR 처리 후 재진행