[포토공정] Photo Resist Coating

Photo Resist Coating

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감광제 (Photo Resist)

 

PR은 무른 막질이기 때문에 스핀 코팅 (Spin Coating) 방식으로 도포가 가능하다.

 

PR 코팅이라고도 하는데,

웨이퍼 가운데 PR을 도포 후 웨이퍼를 빠르게 회전시키는 방법으로 코팅하는 방식이다.

 

 

 

출처: 유튜브 Semiconductor Tutor

 

 

웨이퍼 표면에 defect이 있을 수 있고 PR이 외부로 튕겨 날아가며 defecr source로 작용할 수도 있다.

그럼에도 spin coating은 빠르고, 비용이 작다는 장점이 있다.

Chemical Vapor Deposition, Diffusion등 막질을 만드는 타 방식은 시간과 비용이 많이 소요된다.

 

하지만 spin coating은 식각을 했을때 식각 프로파일이 깔끔하지 않은 경우가 있다고 한다.

 

 

 

출처: 유튜브 Semiconductor Tutor

 

 

스핀 코터의 구조이다.

Vacuum으로 웨이퍼가 날아가지 않도록 Chuck에 고정시킬 수 있다.

*Chuck은 웨이퍼를 잡는 부분이다.

 

PR은 식각(Etching)을 할때 깎지 않을 부분을 막는 방패막 역할을 하는데

따라서 식각 공정에 대한 내성이 있어야 한다.

또한 PR이 두꺼울수록 깊게 식각이 가능하다.

다만 두껍게 도포가 된다는건 PR의 점성이 높다는 것으로 그만의 단점을 또 극복해야 할 것이다.

 

EBR(Edge Bead Removal)은 

웨이퍼 가장자리의 PR을 제거하는 기능을 한다.

(Bead나 이상한 프로파일이 있을 수 있기 때문에, 두꺼운 edge bead는 노광 과정에서 포커싱 문제를 발생시킬 수 있음 )

 

 

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학부시절 사용했던 스핀 코터도 이런 식으로 생겼던 것으로 기억한다.

 

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+ 추가로

 

적당한 양의 도포, 회전 rpm, 회전 시간, 온도(PR의 점성에 영향) 등 여러 조건이 고려된다.

 

 

조건이 잘 지켜지지 않으면 이런 식으로 균일하게 도포되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

 

또한 PR의 단면은 의외로 수직이 아니라 Negative PR은 역Mesa(Undercut), Positive PR(Overcut)은 Mesa모양이다.

하지만 최대한 Vertical 모양을 만드는 것으로 목표로 공정을 진행한다.

 

 

 

 

 

감광제의 두께에 따라서 Exposure시 빛에 노출되는 정도가 다르다.

윗 부분은 빛을 많이 받고, 아래 쪽은 적게 받는다.

Develop Time, Exposure Dose, Pre/Post Exposure Baking Temp or Time 등을 조절하여 Profile을 조절한다고 한다.

 

 

 

 

 

출처

 

스핀 코터 | 도포 장비의 종류 | 제조의 「도포」 | KOREA KEYENCE

Professor Robert B. Laughlin, Department of Physics, Stanford University

 

[반도체] PR 단면 모양은 어떻게 생겼나?