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[반도체 8대 공정] 4탄, 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 포토공정
흔히 포토 리소그래피(Photo Lithography)를 줄여서 포토공정(Photo)이라고 하는데요. 이 공정은 웨이퍼 위에 회로 패턴이 담긴 마스크 상을 빛을 이용해 …
Source: www.samsungsemiconstory.com
Date Published: 2/7/2021
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[반도체 공정] 3. 포토공정(Photolithography) – 생각하는 공대생
포토공정(Photolithography)이란 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 작업으로, 패터닝(patterning)이라고 생각하면 된다. … 이때 감광성이란 빛에 반응하여 …
Source: allgo77.tistory.com
Date Published: 8/30/2021
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[컴공이 설명하는 반도체공정] 5. 포토 공정 – velog
본 문서에서는 반도체 8대 공정 중 세 번째 프로세스인 포토 공정에 대해서 배우게 됩니다.포토 공정은 wafer에 직접 회로를 새기는 중요한 공정 …
Source: velog.io
Date Published: 2/12/2021
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반도체 8대공정 1탄 : 포토공정(Photolithography) 개념정리
포토공정의 흐름을 먼저 간략하게 살펴본 후 상세한 부분들을 설명하도록 하겠습니다. 위 그림을 보시면 첫 번째로 포토레지스트(PR:Photo Resist)를 …
Source: yeonidoggi.tistory.com
Date Published: 2/16/2021
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주제에 대한 기사 평가 반도체 포토 공정
- Author: 디벨럽_DEVELOP
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- Date Published: 2020. 7. 2.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=3GAwysbyHhU
[반도체 8대 공정] 4탄, 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 포토공정 – 삼성반도체이야기
지난 시간에 산화공정과 집적회로에 대해 소개해드렸는데요. 이번에는 웨이퍼 위에 반도체 회로를 그려 넣는 포토공정(Photo)에 대해 알아보려 합니다. 포토공정은 필름카메라로 사진을 찍는 원리와 비슷한데요. 어떻게 비슷한 지 알아볼까요?
흑백사진 인화와 비슷한 포토공정
흔히 포토 리소그래피(Photo Lithography)를 줄여서 포토공정(Photo)이라고 하는데요. 이 공정은 웨이퍼 위에 회로 패턴이 담긴 마스크 상을 빛을 이용해 비춰 회로를 그리기 때문에 붙여진 이름입니다. 여기서 패턴을 형성하는 방법은 흑백 사진을 만들 때 필름에 형성된 상을 인화지에 인화하는 것과 유사합니다.
반도체는 집적도가 증가할수록 칩을 구성하는 단위 소자 역시 미세 공정을 사용해 작게 만들어야 하는데요. 미세 회로 패턴 구현 역시 전적으로 포토 공정에 의해 결정되기 때문에 집적도가 높아질수록 포토 공정 기술 또한 세심하고 높은 수준의 기술을 요하게 됩니다.
웨이퍼에 회로 패턴을 만드는 준비 단계
그럼 본격적으로 포토공정이 어떻게 이루어지는지 알아볼까요? 먼저 컴퓨터 시스템(CAD, computer-aided design)을 이용해 웨이퍼에 그려 넣을 회로를 설계합니다. 전자회로 패턴(Pattern)으로 설계되는 이 도면에 엔지니어들이 설계한 정밀회로를 담으며, 그 정밀도가 반도체의 집적도를 결정합니다.
사진 원판의 역할을 하는 포토마스크 만들기
▲ 포토마스크(Photo Mask)
설계된 회로 패턴(Pattern)은 순도가 높은 석영(Quartz)을 가공해서 만든 기판 위에 크롬(Cr)으로 미세 회로를 형상화해 포토마스크(Photo Mask)로 재탄생 하게 됩니다. 마스크(Mask)는 Reticle이라고도 부르는데, 이것은 회로 패턴을 고스란히 담은 필름으로 사진 원판의 기능을 하게 되는데요. 마스크는 보다 세밀한 패터닝(Patterning)을 위해 반도체 회로보다 크게 제작되며, 렌즈를 이용 빛을 축소해 조사하게 됩니다.
포토공정은 감광액 도포, 노광, 현상의 세부 공정으로 다시 나뉩니다. 포토공정을 더 자세히 알아볼까요?
본격 포토공정, 웨이퍼를 인화지로 만드는 감광액 도포
이제 웨이퍼에 그림을 그릴 준비가 됐습니다. 다음 단계는 웨이퍼 표면에 빛에 민감한 물질인 감광액(PR, Photo Resist)을 골고루 바르는 작업인데요. 이 작업이 사진을 현상하는 것과 같이 웨이퍼를 인화지로 만들어줍니다. 보다 고품질의 미세한 회로 패턴을 얻기 위해서는 감광액(PR) 막이 얇고 균일해야 하며 빛에 대한 감도가 높아야 하죠.
빛을 통해 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 노광
감광액(PR) 막을 형성해 웨이퍼를 사진 인화지와 비슷한 상태로 만든 후에는 노광장비(Stepper)를 사용해 회로 패턴이 담긴 마스크에 빛을 통과시켜 웨이퍼에 회로를 찍어냅니다. 이 과정을 노광(Stepper Exposure)이라고 하는데요. 반도체 공정에서의 노광은 빛을 선택적으로 조사하는 과정을 말합니다.
회로 패턴을 형성하는 현상 공정
포토공정(Photo)의 마지막 단계는 현상(Develop)으로 일반 사진을 현상하는 과정과 동일합니다. 이 과정에서 패턴의 형상이 결정되기 때문에 매우 중요한데요. 현상(Develop) 공정은 웨이퍼에 현상액을 뿌려 가며 노광된 영역과 노광 되지 않은 영역을 선택적으로 제거해 회로 패턴을 형성하는 공정입니다.
웨이퍼 위에 균일하게 입혀진 감광액(PR)은 빛에 어떻게 반응하는가에 따라 양성(positive) 혹은 음성(negative)로 분류됩니다. 양성 감광액의 경우 노광 되지 않은 영역을 남기고 음성 감광액의 경우 노광된 영역만 남겨 사용하게 되는데요.
현상 공정까지 마치게 되면 모든 포토공정이 끝나는데요. 각종 측정 장비와 광학 현미경 등을 통해 패턴이 잘 그려졌는지 꼼꼼하게 검사한 후, 이를 통과한 웨이퍼만이 다음 공정 단계로 이동합니다.
지금까지 웨이퍼 표면에 세밀한 회로 패턴을 찍는 포토공정에 대해 알아보았는데요. 다음 시간에는 웨이퍼에 회로 패턴을 만들기 위해 필요한 부분을 남기고, 필요 없는 부분을 선택적으로 깎아내는 식각공정에 대해 소개하겠습니다.
[반도체 공정] 3. 포토공정(Photolithography)
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포토공정(Photolithography)의 개요
포토공정(Photolithography)이란 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 작업으로, 패터닝(patterning)이라고 생각하면 된다.
이는 반도체 회로를 본격적으로 그리기 시작하는 과정으로, 준비된 웨이퍼(wafer)위에 빛에 반응하는 감광성 고분자물질인 PR(Photo Resist) 또는 LOR(Lift Off Resist)을 얇게 코팅한 후 원하는 패턴의 마스크(mask) 올려놓고 빛을 쪼여 원하는 패턴을 형성하는 과정이다.
이때 감광성이란 빛에 반응하여 분자구조가 바뀐다는 것을 의미한다. 고분자 물질인 PR에는 두가지 종류가 있는데, Positive PR과 Negative PR이다. Positive PR은 빛을 받으면 polymer간의 결합이 끊어지며 Negative PR은 빛을 받으면 반대로 polymer가 뭉쳐진다. 이는 후에 설명할 Develop이라는 과정에서 차이가 나타나므로 후에 같이 설명하도록 하겠다.
포토공정(Photolithography)
1. Clean Wafer (Wafer preparation)
포토공정에 앞서 Wafer Cleaning / Dehydration Baking / Wafer Prime의 3가지 공정을 진행한다.
이중 Dehyration Baking은 기판표면에 남아있는 잔여 수분을 제거하기 위해 진행한다. Substrate 위에 수분이 남아 있으면 기름 성분인 PR과 기판간의 접착을 방해하기 때문에 이를 제거하는 baking 과정이 필요한 것이다.
Wafer Prime은 PR과 기판의 접착성을 향상시키기 위해 계면활성제를 도포해주는 과정이다. (Spin Coating으로 진행함)
2. Deposit
Deposit 단계는 준비된 기판위에 패턴을 형성하고 싶은 물질을 올려주는 과정이다. 패턴을 형성하기 위해 쓰이는 물질에는 SiO2나 metal등이 대표적이며 자세한 공정 다시 다루도록 하겠다.
3. Coat with PR (or LOR)
감광제(PR 또는 LOR)을 도포하는 과정은 Spin Coating으로 이루어진다. 이는 포토공정에 필요한 두께의 PR을 실리콘 웨이퍼 기판 전체에 균일하게 형성하는 과정이다.
이런 Spin Coating에는 몇가지 단점 이 존재하는데 첫번째는 Edge Bead 라는 현상이다. Edge Bead란 Spin하는 원심 력에 의해 웨이퍼 가장 자리에 PR이 뭉치는 현상을 말한다. Edge Bead가 존재할 경우 균일하지 않은 표면 때문에 Mask를 부착하는등의 공정에 방해가 될 수 있으므로 Edge Bead removal 공정을 통해 이를 없애는 과정 또한 필요하다.
두번째 는 Streak 라는 현 상이다. 웨이퍼 위에 Particle 입자나 불규칙적이 구멍 이 있으면 Spinning 과정에서 PR이 퍼져나가며 결함이 발생하게된다. Streak는 철저한 wafer cleaning 과정을 통해서 방지 할 수 있다.
4. Soft Bake (pre-bake)
Soft Bake 과정은 도포한 PR과 함께 남아있는 Solvent를 제거하고 기판과의 접착을 강화 하기 위함 이다. 여기에는 크게 2가지 방식이 있는데, Oven 방식 과 Hot Plate 방식 이 있다. (일반적으로 90-100°C )
열의 균일성과 baking time 및 비용등을 모두 고려하였을 때 Hot Plate를 쓰는 방식이 전반적으로 우수하기 때문에 특별한 경우를 제외하고 Hot plate를 더 많이 이용한다.
5. Align Masks
Alignment 는 Mask의 패턴을 소자의 정확한 위치에 맞추는 작업 이다. 이는 복잡한 패턴을 형성하거나 포토 공정을 여러번 해야하는 경우에 필수적인 공정이다. 이 과정에서 정렬이 어긋나면 소자가 오작동하거나 전기적 결함이 발생 할 가능성이 매우 크다.
정렬이 잘된 Alignment(왼쪽)와 정렬이 어긋난 Alignment(오른쪽)
6. Expose Pattern (Exposure)
Exposure 은 PR (LOR) 에 빛(UV – ultra violet)을 발사하여 패턴이 형성되도록 하기 위한 과정 이다. 원하는 패턴의 Mask를 기판과 Align한 후 빛을 발사함으로써 Mask 패턴 모양에 따라 기판 위에 패턴이 형성 된다.
Exposure 은 크게 3가지 종류 가 있다. ① Contact ② Proximity ( Non-Contact) ③ Projection (a) Contact Aligner (b) Proximity (Non-Contact) Aligner Contact mode는 mask와 기판을 말그대로 매우 가깝게 닿게 하고 exposure을 하는 경우이다. PR층과 mask가 가까워 빛의 회절에 의한 영향을 적게 받는다. 때문에 작은 패턴을 만드는데 유리하다. (high resolution) 하지만 mask와 PR이 닿아 있기 때문에 mask를 교체하는데 번거로우며 defect가 생길 수 있다. Proximity mode (Non-contact)의 경우 mask와 기판 사이에 간격을 두고 exposure을 진행한다. Mask와 PR이 닿음으로써 생기는 defect이 적고 mask의 교체가 유리하지만 빛의 회절의 영향으로 작은 패턴을 형성하는데에는 어려움이 있으며 기판과 mask 사이의 간격이 일정하지 못하면 . 주로 큰 패턴을 만드는데 사용한다. Projection mode는 광학현미경과 같이 광원과 wafer사이에 condenser lens 및 objective lens를 삽입하여 mask pattern을 축소하여 더욱 작은 기판에 형성할 수 있도록 하는 mode이다. 높은 해상도를 보인다. Stepper printing이라고도 한다. 7. Develop Develop이란 developer라는 현상액을 이용하여 일정 부위의 PR을 제거하여 패턴을 형성하는 과정이다. PR에는 positive PR 과 negative PR 의 두종류가 있다. Positive PR 의 경우 UV를 받은 부분의 고분자 결합이 끊어져 developer에 의해 사라지게 되고 mask로 막혀 UV를 받지 않은 부분만 남아 패턴을 형성 한다. 반대로 Negative PR 은 UV를 받는 부분의 고분자들이 뭉치게 되어 mask로 막혀 UV를 받지 않은 부분이 developer에 의해 제거 된다. 즉, 그림과 같이 Positive PR은 mask와 같은 모양의 패턴이, Negative PR은 mask와 반대 모양의 패턴이 나타난다고 생각하면 된다. 8. Hard Bake Hard Bake 는 develop후에 남아있는 수분과 solvent 등을 제거 하여 PR을 다시 건조시키기 위해 진행한다. 더불어 PR 내 기포를 제거하여 안정화와 결합력(cross linking)을 증가시켜주는 공정이다. 마찬가지로 hot plate를 주로 이용한다. (>100ºC) 9. Etching 형성된 PR(LOR) pattern 모양대로 SiO2나 metal을 깎아주는 과정으로(식각) 해당 공정 포스팅에서 자세하게 설명하겠다.
10. Remove PR
SiO2나 metal을 원하는 패턴으로 만든 후 남아 있는 PR(LOR)을 제거하여 패터닝을 완성하는 작업이다. 잔여 PR은 Acetone등에 의해서 제거되며 잔여 LOR은 developer등에 의하여 제거된다.
[컴공이 설명하는 반도체공정] 5. 포토 공정
V t h = V F B + 2 ϕ f + 2 ϵ s q N A ( 2 ϕ f ) C o x + q Q M C o x V_{th} = V_{FB} + 2 \phi_f + {{{\sqrt {2 \epsilon_s q N_A (2 \phi_f)}} \over {C_{ox}}} + {{qQ_M} \over {C_{ox}}}} V t h = V F B + 2 ϕ f + C o x 2 ϵ s q N A ( 2 ϕ f ) + C o x q Q M
Q M Q_M Q M
반도체 8대공정 1탄 : 포토공정(Photolithography) 개념정리
반도체 8대공정에서 가장 오랜 시간을 차지하고 이에 따라 공정원가도 가장 높은 포토공정에 대해 알아보겠습니다. 포토공정의 흐름을 먼저 간략하게 살펴본 후 상세한 부분들을 설명하도록 하겠습니다. 위 그림을 보시면 첫 번째로 포토레지스트 (PR:Photo Resist)를 웨이퍼(Wafer) 상에 도포 합니다. 하지만 PR 은 소수성이라 웨이퍼 표면에 잘 달라붙지 않습니다. 따라서 PR을 웨이퍼 상에 도포하기 전에 HMDS(Hexa-Methyl-Di-Silazane)이라는 접착제를 미리 웨이퍼 표면에 얇게 도포합니다. HMDS를 도포하는 방법은 N2(질소)가스를 이용하여 밀폐된 좁은 공간에 HMDS를 넣고 일정한 압력으로 N2가스를 넣어서 웨이퍼 막에 HMDS가 얇게 퍼지게 하는 방식으로 도포합니다. 이제 접착제인 HMDS가 도포되었으니 PR을 코팅을 할 수 있습니다. PR은 Track장비에서 Spin Coating 을 통해 코팅하는 방식을 사용합니다. 다음으로 웨이퍼를 낮은 온도에서 구워주고 (Prebake) 노광장비로 들어가서 미세패턴이 새겨진 마스크를 이용하여 웨이퍼 상에 빛을 투사합니다(Exposure). 투사된 빛은 마스크 상에 있는 미세회로패턴을 웨이퍼 상에 그대로 새겨주고 다시 한 번 더 웨이퍼를 구워줍니다(PEB). 다음으로 현상액(Developer)을 사용하여 빛을 받은 PR부분이 날아가게끔 합니다(Development). 마지막으로 회로패턴이 잘 새겨졌는지 검사를 하고(Inspection) 불량 패턴은 PR을 제거하여 Rework를 진행하는 방식입니다.
지금까지 간략하게 포토공정의 흐름에 대해 알아보았습니다. 이제 좀 더 포토공정에 대해 세부적으로 알아보려고 합니다.
– PR(Photo Resist)의 종류와 구성성분
첫 번째로 설명할 내용은 PR에 대한 것입니다. PR은 Development 시 제거되는 타입에 따라 Positive PR 과 Negative PR 로 종류가 나뉩니다. Positive PR은 Development 시 exposed 된 부분이 제거가 되는 반면, Negative PR은 exposed된 부분을 제외한 나머지가 제거가 되는 차이가 있습니다. 현재 대부분 공정에서는 Positive PR을 사용하는 추세입니다. 다음으로 PR을 구성하는 성분에 대해 알아보도록 하겠습니다. Positive PR은 3가지 성분으로 구성되는데 각각 Solvent, PAC(Photo Active Compound), Resin 입니다. Solvent는 PR Spin Coating 시 웨이퍼 에지에 흘러내리는 것(edge bead)를 방지하기 위해 PR 의 점도를 조절하는 역할을 수행합니다. 그리고 PR은 Resin으로 구성되어 있는데 이 Resin은 고분자폴리머 (Polymer)로서 PR이 일정한 파장을 가진 빛을 받으면 PAC라는 것이 활성화가 됩니다. 이 때, PAC 는 빛 에너지를 이용해서 폴리머 분자간의 결합력을 약화시킵니다 . 이러한 원리를 이용하여 exposed된 부분을 Developer로 제거시킬 수 있습니다.
– PR Coating
다음 PR에 대해 소개해드릴 내용은 웨이퍼에 PR을 도포하는 과정입니다. PR을 웨이퍼 상에 도포할 때 코팅되는 두께에 따라 고려해야하는 파라미터들이 있습니다. 바로 PR의 두께가 두꺼울수록 Exposure 시간이 길어지고 그에 따라 etching시 selectivity와 CD(Critical Dimension)의 크기에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 깊이에 따라 Ion Implantation시 필요 Energy량이 달라질 수 있습니다. PR의 두께는 결정하는 Spinner의 회전속도와 PR의 점성, 그리고 회전시간과 가속도 를 조절함으로써 두께조절이 가능합니다.
– Prebake(=Soft bake)
PR이 웨이퍼 상에 일정한 두께로 도포되면 Track장비에서 약한 온도로 웨이퍼를 가열합니다. 이 과정을 Prebake, 다른 용어로는 Soft bake라고 합니다. 웨이퍼를 가열해주는 이유는 다음과 같습니다. PR에 남아있는 Solvent로 인해 Exposure 시 영향을 줄 수 있으므로 웨이퍼를 가열해 줌으로써 Solvent 성분을 증발시켜줍니다 . 이 때, 가열해주는 온도에 따라 문제점이 발생할 수 있습니다. 첫 번째, 온도가 너무 낮은 경우 발생하는 문제점은 Solvent가 완벽하게 증발되지 않아서 Development가 깨끗하게 안 되거나 PR이 찢어질 수 있습니다. 두 번째, 온도가 높은 경우 발생하는 문제점은 Negative PR의 경우, 열에 의해서 원하지 않는 부분도 Cross-linking이 발생할 수 있습니다. Positive PR의 경우, 열에 의해서 PAC가 분해되어 빛을 받지 않은 부분도 Development 시 제거될 수 있습니다.
– Exposure
이제 Prebake한 웨이퍼를 노광장비로 이동시켜서 미세회로패턴을 새긴 마스크(=Reticle)와 웨이퍼를 정렬(Alignment)시킨 후 빛을 투사하는 Process를 Exposure이라고 합니다. 이 때, 파장이 짧은 광원을 사용할수록 미세패턴을 웨이퍼 상에 새기는 것이 유리합니다 . 공정의 단위가 낮아질수록 웨이퍼 상에 만들 수 있는 칩의 개수가 늘어나게 되는데 이는 생산성과 단가에 직결되는 부분이므로 이 Process가 중요하다고 할 수 있습니다.
– Exposure 방식 3가지 장단점
Exposure하는 방식으로는 3가지가 있습니다. Contact, Proximity, Projection 순으로 최신공정방식입니다. 첫 번째로 Contact은 미세회로패턴을 새긴 마스크 Layer를 웨이퍼와 접촉 을 시킨 상태에서 빛을 투사하는 방식입니다. 그러므로 난이도가 가장 쉽고 노광장비 또한 가격이 가장 저렴합니다 . 하지만 마스크 layer가 웨이퍼와 직접 맞닿기 때문에 마스크가 마모되거나 PR이 손상될 위험이 있고 Particle(먼지) 가 웨이퍼 상에 많아지게 돼서 단점이 많은 방식입니다.
그래서 Proximity 방식을 도입을 하게 되었습니다. 하지만 이 방식 또한 단점이 다수 발생하였는데요, 투사한 빛이 마스크를 통과하면서 Diffraction(회절)이 발생하게 되어 마스크 형상의 초점(Focus)이 Misalignment가 되는 단점이 있습니다.
이 단점들을 보완한 방식이 바로 Projection 방식입니다. 이 방식은 마스크 형상이 1/4 혹은 1/10 크기로 작아지면서 웨이퍼에 제대로 새겨지도록 마스크와 웨이퍼 사이의 간격을 충분히 확보한 후 렌즈를 활용하여 Focus를 맞추는 방식입니다. 따라서 간격이 멀어질수록 빛의 회절현상이 심화하여 Focus가 불안정해지는 것을 방지하기 위해 볼록렌즈를 달아주어 빛을 다시 한 번 더 모아준 후 웨이퍼 상에 투영하게 됩니다. 노광장비의 종류로는 크게 두 가지가 있습니다. Stepper와 Scanner가 있는데 150나노 이하공정에서는 전부 Scanner 장비를 사용하고 있습니다 . Exposure가 끝난 후 Overlay라는 기능을 활용하여 Misalignment 정도를 확인할 수 있습니다.
– Dry / Wet type
Projection 방식은 렌즈를 활용하여 빛을 웨이퍼 상에 투사하는 방식이라고 설명했습니다. 이 때 렌즈와 웨이퍼 사이의 공간은 공기로 채워져 있는데 이러한 투사방식을 Dry type이라고 합니다. 이와 반대로 렌즈와 웨이퍼 사이에 물을 넣으면 Dry type보다 굴절률이 40% 개선이 되는데 이에 따라서 Resolution(해상도)이 좋아지게 됩니다. 이를 Wet type이라고 합니다. 다른 용어로는 Immersion 방식이라고 합니다.
– Resolution / Depth Of Focus(=DOF)
Resolution이란 분해능 또는 해상도로 표현이 되는 Parameter로 현대 미세공정으로 갈수록 Resolution이 좋아야(값이 작아야) 웨이퍼 상에 마스크형상을 미세하게 가져오기 유리합니다. Resolution의 공식을 살펴보면
입니다.
공정상수 k1, 파장, 그리고 Numerical Aperture(NA:광학상수)가 있습니다. 공정상수는 뒤에서 설명할 PSM(Phase Shift Mask) 기술을 통해 값을 줄일 수 있고 파장은 짧은 것을 쓸수록 Resolution 값이 좋아지는 것을 확인할 수 있습니다. NA는 광학상수로 렌즈가 회절하는 빛을 모아주는 능력을 가늠하는 Parameter입니다. NA는 렌즈의 직경이 클수록, 렌즈와 웨이퍼 사이 간격이 작을수록 값이 커집니다. 다음으로 DOF(Depth Of Focus)에 대해 설명하겠습니다. DOF란 Focus가 잘 맞는 영역, 즉 위아래로 Focus가 어느정도 일정한 범위를 의미합니다. 마스크와 렌즈 그리고 웨이퍼를 노광장비에 설치할 때 렌즈와 웨이퍼 사이의 간격에서 오차가 발생합니다. 이 때 DOF가 클수록 Process를 진행하는데 있어서 유리합니다.
-PEB(Post Exposure Bake)
Exposure Process가 끝난 웨이퍼는 다시 한 번 Track장비로 들어가서 가열을 해줍니다. PEB Process를 해줌으로써 PR에 있는 PAC를 활성화하여 PR표면을 평탄화해주고 Standing Wave를 개선해줍니다 . 이 때, Standing Wave는 Exposure 시 빛의 간섭으로 인해 PR 계면에 결이 생긴 것 을 의미합니다. 만약 PEB를 하지 않은 상태에서 etching이 들어간다면 정확하게 etching이 되지 않고 CD의 균일도를 떨어뜨립니다 . 따라서 신뢰성 이슈를 발생시킬 수 있는 Standing Wave이므로 PEB과정을 거쳐서 개선을 꼭 해줘야 합니다.
– Development
PEB까지 거친 웨이퍼는 Developer를 웨이퍼 상에 Spin Coating하여 exposed된 PR을 제거해줌으로써 웨이퍼 상에 회로패턴을 새기게 됩니다. 이 때, Developed된 찌꺼기들은 린스를 해주고 다시 한 번 더 Bake 해줍니다. 이 때 Bake과정이 바로 Hard Bake Process입니다.
– Hard Bake
Hard Bake를 통해 남아있는 Solvent와 Developer를 제거해줍니다 . 이 때, Hard Bake를 해줌으로써 PR 의 열적 특성을 향상하여 후속 공정에서 PR이 열적으로 변형되지 않게 해주고 결속력을 강화하여 etching이나 Ion Implantation 시 barrier 역할을 하게 만들어 줍니다.
– 최신 사진 공정 기술
– PSM(Phase Shift Mask)
위 그림을 보시면 마스크 패턴을 통과한 빛이 서로 영향을 줘서 제거하면 안되는 부분까지 제거가 되는 현상을 보실 수 있습니다. 이 때, Phase가 Shift된 Mask를 사용하면 서로 영향을 받지 않고 제거할 부분만 제거가 되는 것을 보실 수 있습니다.
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