Photolithography(포토)공정에 대해 알아보자(1)

"Photolithography"

 

 

 

 

Photolithography : 마스크 상에 설계된 패턴을 웨이퍼 상에 구현하는 공정.

 

 

Photolithography의 구성요소

 

1) PR(Photoresist)

 → 특정 파장대 영역의 빛이 광화학 반응을 일으킴.

 → Development(현상)공정을 통해 패턴을 형성함.

 

 구성요소 : Solvent, Polymer, Sensitizer

 → Solvent : 용매, 점도를 결정.

 → Polymer : 단위 분자가 수천 개씩 결합한 상태로서 현상 후 패턴으로 남아있는 Resist의 실체.

 → Sensitizer : Development 공정에서 Polymer를 녹게 하거나 녹지 않게 하는 역할. PAC(Photo Active Compound)라고 함

 

 성질 : 소수성

 

2) 빛

 → PR의 화학 반응을 일으키는 역할을 한다.

 → 특정 파장대 영역의 빛을 사용한다.

 

3) Mask

 → 웨이퍼에 형성하고자 하는 패턴이 그려진 판을 말한다.

 → 고순도의 Quartz 유리판을 사용한다.

 

 

 

Photolithography의 과정

 

 

 

 

1) Cleaning

 → PR이 균일하게 도포되도록 표면을 세정.

 

 

2) Spin-coating

 → PR을 웨이퍼에 Coating하는 방법으로 회전하면서 Coating함.

 → 균일하게 도포되어야 함.

 → 초저속 - 저속 - 고속회전

 

3) Soft bake

 → 액체 상태인 PR을 경화하는 과정으로 3) 과정이 끝나면 PR의 Solvent가 증발해서 굳음.

 → Resist의 밀도를 증가시킴.

 

4) Exposure(노출)

 → 빛(UV)를 PR에 조사하는 단계.

 

5) Post-exposure bake

 → 패턴의 정확도를 높이기 위해 열을 가해줌.

 

6) Development(현상)

 → 전면의 PR에서 원하는 패턴을 만들어냄.

 

7) Hard bake

 → 패턴이 형성된 상태에서 패턴의 안정성을 높임.

 

8) PR Strip

 → 원하는 패턴을 현상하고 남은 필요없어진 PR을 제거함.

 

 

 

※

 

웨이퍼 표면은 친수성이기 때문에 소수성인 PR과의 접착력 문제가 발생함. HMDS공정이 필요.

 → HMDS(Hexamethyldisilazane) : 웨이퍼 포면을 친수성에서 소수성으로 바꿔주는 역할. PR Coating 전에 HMDS를 도포하여 점착력 문제를 해결.