3-1 포토 공정 ) 포토 공정 변수, 해상도 개선 방법, printing 방법

포토 공정 변수

포토 공정 변수는 다음과 같습니다.

1. 해상도(분해능)

PR에 높은 적합성을 전사할 수 있는 최소 특성 치수(패턴 크기)입니다.

즉 쉽게 말해 '얼마나 작게 그릴 수 있냐?'입니다.

해상도 값은 작을수록 좋습니다.

 

2. 정합

이전에 정의된 패턴에 대하여 정렬되거나 겹쳐질 수 있는 연속된 Mask의 패턴이 얼마나 정확한가의 수치입니다. 

정합 값은 작을수록 좋습니다.

 

3. 처리량

한 시간당 노광 될 수 있는 Wafer의 개수입니다.

처리량은 높을수록 좋습니다.  

 

해상도 개선 방법

해상도의 식은 다음과 같습니다. 레일레이 공식이죠.

λ가 작아지거나, NA가 커질수록 해상도가 좋아집니다.

 

NA를 키우는 것 보다 노광 광원의 단 파장화가 매우 중요합니다.

NA를 키우는 것은 '댓가'가 있기 때문입니다. 

NA를 키우기 위해 렌즈의 크기(직경)을 키우거나 렌즈의 초점거리를 낮춥니다.

렌즈의 크기를 키워 회절각이 큰 빛을 렌즈 안으로 잘 받아들일 수 있습니다. 

 

하지만 개구수가 커짐에 따라 초점심도가 제곱으로 떨어지게 됩니다.

초점심도란, 초점을 맞춰 선명한 상을 볼 수 있는 거리를 말합니다. 

값이 작을수록 좋지 않습니다.

파장 값을 낮추는 것이 최고입니다. 

Printing 방법

Printing 방법은 크게 3가지로 구분됩니다.

1. 접촉 인쇄 

마스크와 웨이퍼가 직접적으로 접촉이 되는 인쇄 방법입니다.

- 회절 효과가 줄어들어 해상도 값이 매우 좋아집니다.

- Mask의 영구손상이 발생됩니다.

 

2. 근접 인쇄

마스크와 웨이퍼를 아주 근접하게 하는 인쇄 방법입니다.

- Mask의 영구손상이 일어나지 않습니다. 

- 해상도는 접촉 인쇄보다 떨어집니다.

- 광회절 현상에 의해 형상의 모서리에서 줄무늬가 형성되어 해상도가 안 좋아집니다.

 

3. 투영 인쇄

광학계를 2개 사용하여(반사, 굴절) 한 번에 wafer의 작은 영역만을 인쇄시키는 방법입니다.