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직무 · SK하이닉스 / 공정기술

Q. 포토공정 노광시간, 현상시간 CD

츠츠츠ㅊ

안녕하세요. 공정실습에서 노광시간, 현상시간을 각각 공정 변수로 잡고 조건을 조절해서 Positive PR 패턴 상부의 cd를 측정했습니다. 측정 결과 노광 시간 증가-> ADI CD 감소 현상 시간 증가-> ADI CD 감소 이 과정에서 target cd은 100um이고, 노광시간을 조절했을 때의 cd 편차가 더욱 크고 현상시간 조절했을 때 cd 편차는 비교적 일정했습니다. 이럴 경우 공정에 더 영향을 미치는 변수가 노광 시간이라고 판단했는데, 맞나요? 맞다면 이유에 대해 알려주시면 감사하겠습니다. 또한, 시간이 증가할수록 cd가 이상적으로 감소하는 것이 아니라 중간에 약간 증가하기도 하는 등 오차가 발생하여 전체적인 경향성이 감소하는 추세인 것이 실제 공정에서도 이정도의 오차가 발생하는지 궁금합니다. 이후 식각 공정 진행 후에도 ACI CD를 측정했는데 ADI CD보다 값이 비교적 작게 나오는 이유가 있나요?

2026.02.11

답변 4

  • P
    PRO액티브현대트랜시스
    코전무 ∙ 채택률 100%
    채택된 답변

    먼저 채택한번 꼭 부탁드립니다!! 노광시간이 더 영향 큰 변수라고 판단한 것, 타당합니다. Positive PR에서는 노광량(Dose)이 증가할수록 감광·용해가 더 진행되어 CD가 감소합니다. 노광은 광반응 자체를 결정하므로 잠상 형성 단계에서 1차적으로 CD를 지배합니다. 반면 현상은 이미 형성된 잠상을 현출하는 단계라, 일정 범위 내에서는 변화 영향이 상대적으로 완만할 수 있습니다. 따라서 CD 편차가 더 크게 나타난 노광시간이 민감도가 높다고 보는 것이 합리적입니다. 중간에 CD가 약간 증가하는 현상은 실제 공정에서도 발생합니다. PR 두께 불균일, 노광 장비 안정도, PEB 영향, 현상액 농도·교반, 측정 오차(SEM repeatability) 등으로 비선형 거동과 공정 노이즈가 존재합니다. 전체 트렌드가 감소라면 정상 범주입니다. ACI CD가 ADI보다 작은 이유는 식각 시 sidewall loss, over-etch, PR erosion 등으로 패턴이 추가로 깎이기 때문입니다. 식각 바이어스(etch bias)로 CD가 줄어드는 것이 일반적입니다.

    2026.02.12

  • 전문상담HL 디앤아이한라
    코이사 ∙ 채택률 63%
    채택된 답변

    질문하신 내용에 대해 핵심 위주로 짧고 명확하게 답변해 드립니다. ​1. 노광 시간이 더 큰 영향을 미치는 변수인가요? ​네, 맞습니다. * 이유: 노광 시간(Exposure Time)은 감광막(PR) 내부에서 화학 반응을 일으키는 에너지의 총량을 결정합니다. 에너지가 조금만 변해도 PR이 반응하는 깊이나 너비가 크게 달라지므로 CD(Critical Dimension) 변화에 매우 민감합니다. 반면, 현상 시간(Develop Time)은 이미 반응이 끝난 부분을 씻어내는 과정이라 일정 시간(Saturation point)이 지나면 CD 변화가 상대적으로 완만해집니다. ​2. 실제 공정에서도 오차가 발생하나요? ​네, 발생합니다. * 이론적으로는 선형적으로 감소해야 하지만, 실제로는 PR 두께의 불균일성, 광원의 균일도(Uniformity), 현상액의 농도 및 온도 편차 등에 의해 미세한 변동(Fluctuation)이 생깁니다. 다만, 양산 공정에서는 이를 최소화하기 위해 매우 엄격한 환경 제어를 수행합니다. ​3. ACI CD가 ADI CD보다 작게 나오는 이유 ​식각(Etching) 과정에서의 측면 깎임 현상 때문입니다. ​ADI CD: 포토 공정 직후 PR 패턴의 너비. ​ACI CD: 식각 공정 후 실제 막질의 너비. ​식각 시 화학적/물리적 작용으로 인해 패턴의 측면이 일부 깎여 나가는 Lateral Etch(또는 Undercut) 현상이 발생하면, 남겨진 패턴의 너비는 처음 PR 패턴보다 좁아지게 됩니다.

    2026.02.11

  • 프로답변러YTN
    코부사장 ∙ 채택률 85%

    멘티님 노광 시간은 광화학 반응의 정도를 직접 결정하여 PR의 용해 특성을 지배하므로 현상 시간보다 CD 변화에 훨씬 지배적인 영향을 미치는 것이 맞습니다. 노광 에너지가 임계치에 도달하면 산 생성량이 급격히 늘어나 현상 속도 차이를 크게 벌리기 때문에 작은 시간 변화에도 CD 편차가 민감하게 반응하는 것입니다. 실제 공정에서도 설비의 조도 균일도나 웨이퍼 상의 온도 편차 등으로 인해 그래프가 완벽한 직선이 아닌 미세한 진동을 보이는 오차는 빈번하게 발생합니다. 식각 공정 후 CD가 작아지는 이유는 노출된 박막을 깎아낼 때 PR 패턴 측면까지 미세하게 식각되는 사이드 에칭 현상이 동반되기 때문입니다. 채택부탁드리며 파이팅입니다!

    2026.02.11

  • 만
    만능박사님승진기업
    코과장 ∙ 채택률 57%

    포토공정 공정변수인 노광시간과 현상시간이 ADI CD(critical dimension)에 미치는 영향에 대해 설명드리겠습니다. 1. **노광시간과 현상시간이 CD에 미치는 영향** 노광시간이 증가하면 ADI CD가 감소하는 현상과 현상시간 증가도 ADI CD 감소로 나타난 점은 일반적으로 이해 가능한 현상입니다. 노광시간이 길어지면 포토레지스트가 빛에 노출되는 에너지가 증가하여 PR가 더 많이 경화 또는 현상되어 패턴이 더 작아지는 경향이 있기 때문입니다. 그러나 노광시간을 조절할 때 CD 편차가 커지고, 현상시간 조절 시 CD 편차가 상대적으로 안정적인 점에서 노광시간이 공정 변수 중 더 큰 영향을 준다는 판단은 타당합니다. 노광시간은 빛 에너지 총량에 직접 연관되어 CD 크기를 민감하게 조절하기 때문입니다. 2. **CD 값의 이상적 감소와 중간 구간의 약간 증가** 노광시간 증가에 따른 CD 이상적 감소가 아닌 중간 구간에서 약간 증가하는 현상은 여러 요인에 기인합니다. - 빛의 간섭, 산란 효과 - 현상 과정 내 화학적 반응의 비선형성 - 공정 장비 및 측정 오차 실제 제조 공정에서 작은 오차가 발생하는 것은 흔하며, CD 측정값의 트렌드가 완벽히 선형적이지 않은 것이 일반적입니다. 따라서 전체적으로 CD 감소 경향이 유지되면서 일부 구간에서 약간 반등하는 현상은 정상 범위로 판단할 수 있습니다. 3. **ADI CD와 ACI CD 간 값 차이** 포토공정 후 식각 공정 진행 시 측정하는 ACI CD가 ADI CD보다 작게 나오는 이유는 식각 공정에서 PR 패턴 대비 실리콘 패턴의 수축, 식각 프로파일 변화, 식각 균일성 차이 등이 반영되기 때문입니다. 즉, 식각 후 CD는 포토공정 CD보다 공정 특성 및 장비 조건에 따라 다소 작게 나타날 수 있습니다. 요약하자면, 노광시간이 공정 내 CD 크기 변화에 가장 큰 영향을 미치는 변수라는 판단은 옳으며, CD 값의 미세한 오차 및 비선형 변화는 공정 특성과 측정 오차로 충분히 발생할 수 있습니다. 그리고 식각 후 ACI CD가 ADI CD보다 작게 나오는 차이 역시 식각 공정 효과 때문입니다.

    2026.02.11

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