반도체 공정/Photolithography

Photoresist (PR)

yoong semi 2022. 10. 5. 12:21

1. Photoresist란?

 

Photoresist(PR, 감광제)

빛을 받으면 분자 구조가 바뀌는 물질

후에 developer로 develop 시켜 용해한다. (일종의 wet etch)

Organic Meterial(유기물), 감광성 고분자

 

 

 

 

 

 

 

 

2. PR을 구성하는 3가지

 

Photoresist = Solvent + Polymer + Sensitizer

 

solvent

용매, 점도를 결정

 

 

Polymer

develop 후에 남아있는 것

Monomer의 중합체 (분자량 10,000)

 

 

Sensitizer (=PAC(Photo Active Compound, 팩))

빛에 반응하는 물질

Positive = 빛을 받아 녹음 = Mask와 같은 모양이 없어짐

Negative = 빛을 받으면 딱딱해짐 = Mask와 반전된 모양 없어짐

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 성질

보통 소수성이다. (Hydrophobic)

따라서 PR coating을 하기 전에 웨이퍼를 HDMS 처리(소수성 처리)를 해준다.

엄청나게 다양한 PR이 존재하고

Positive Negative로 용해도에 따라서 분류되기도 하지만

파장에 따라서 다 다르다.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. 보통 Positive PR을 사용한다.

여러 이유가 있지만 최소선폭 때문이다. (0.5um 이하)

Negative는 2.0um이다.

 

adhesion, step coverage, Aspect ratio, CD, 공정 여유도, 후속 공정, 비용 등

여러가지를 고려해서 엔지니어가 PR을 선정해야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 기타

 

ARC(Anti-reflction coating) 후에 PR을 깔기도 한다.

https://yoongsemi.tistory.com/entry/ARC-Anti-Reflective-Coating

 

 

 

현재는 CAR : 화학 증폭형 PR (PAG, Photo Active Generator)을 개발해서 사용한다.

deep UV부터 Intensity가 매우 약하다.

따라서 빛을 받은 부분이 산으로 변해 polymer를 녹이는 형태의 PR이다.

PEB를 통해 산을 반응시킨다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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