4. 노광과 현상 공정 – 반도체 회로를 새기는 정밀 작업의 세계

4. 노광과 현상 공정 – 반도체 회로를 새기는 정밀 작업의 세계

포토 공정에서 PR 코팅이 끝났다면, 이제는 그 위에 회로를 직접 새길 차례입니다. 빛과 화학 반응을 통해 회로 패턴을 형성하는 과정이 바로 노광과 현상 공정입니다. 이 두 단계는 반도체 회로의 정밀도와 직결되는 핵심 공정입니다.

1) 노광(Exposure) – 빛으로 회로를 그리다

노광은 ‘노출시킨다’는 뜻 그대로, 회로 패턴이 담긴 마스크(Mask)를 통과한 빛을 PR에 비추는 과정입니다. 이때 사용되는 빛은 DUV(Deep UV) 또는 EUV(Extreme UV)로, 파장이 짧을수록 더 미세한 패턴을 구현할 수 있습니다.

• DUV: 193nm 파장, 중간 선폭 공정에서 사용
• EUV: 13.5nm 파장, 첨단 미세 공정에 필수
• 빛이 닿은 부분과 닿지 않은 부분은 화학 반응 차이를 가짐

이 공정의 가장 중요한 요소는 얼라인먼트(정렬 정확도)입니다. 회로가 겹치거나 틀어지면, 이후 공정에서 불량률이 크게 상승하기 때문입니다.

2) 현상(Development) – 회로 패턴을 드러내다

노광이 끝난 웨이퍼는, PR의 반응을 바탕으로 실제 회로 모양을 만들어야 합니다. 이때 사용하는 것이 현상액(Developer)입니다.

• 양감광성 PR: 빛 받은 부분이 녹아 제거
• 음감광성 PR: 빛 받은 부분이 남고 나머지가 제거됨
• 선택적으로 제거되며, 회로 패턴만 남게 됨

이 과정을 통해 웨이퍼 위에는 정확한 회로 패턴이 드러나고, 이후 식각(Etching) 공정에서 이 패턴을 기반으로 실리콘을 깎게 됩니다.

3) 주요 장비사 및 기술

• ASML: EUV 노광 장비 분야 독점 공급
• Canon / Nikon: 일부 DUV 노광 장비 제조
• TEL / SCREEN: 현상기 및 노광 후처리 장비 공급

다음 글 예고

5편에서는 노광과 현상 공정에서 형성된 패턴을 실제 실리콘 기판에 새기는 식각(Etching) 공정으로 넘어갑니다.