포토공정이란?
웨이퍼 상의 회로 패턴을 구현하기 위한 공정입니다.
반도체는 미세화(Scailing)될수록 반도체의 성능이 향상합니다. 포토공정을 통해 회로패턴을 구현하며 이로 인해 반도체가 미세하게 형성될 수 있습니다. 반도체 기사를 보다보면 DUV, EUV와 같은 용어를 볼 수 있는데 DUV, EUV는 포토공정시 사용하는 광원의 명칭이며 빛의 파장이 짧을수록(EUV =13.5nm, DUV =1nn, 2nn nm) 더 미세한 패턴을 형성할 수 있기에 중요한 공정과정 중 하나입니다.
포토 공정의 공정 순서 7단계
1단계 : HMDS 처리
- HMDS처리 목적 : 웨이퍼는 친수성, PR은 소수성의 특징을 갖습니다. 친수성 <-> 소수성은 잘 부착되지 않습니다. 이를 해결하기 위해 웨이퍼에 HMDS 처리를 통해 웨이퍼를 친수성에서 소수성으로 바꿔줍니다.
- 방법 : 밀폐된 좁은 공간으로 먼저 HMDS를 밀어 넣고 N2를 일정한 압력으로 불어 넣어 강제로 HMDS가 막 위에 얇게 펴지게 합니다.
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출처 : SK하이닉스 뉴스룸
2단계 : 스핀코팅
- 스핀코팅 : 일정량을 웨이퍼 상에 떨어뜨린 후, 빠른 속도로 웨이퍼를 회전시켜 감광제가 웨이퍼 위에 얇게 펴지도록 하는 것을 스핀코팅이라고 합니다.
- 스핀코팅 목적 : PR 도포
- PR Flim의 두께를 결정짓는 요소 : PR의 점도, 최종 회전 속도
- PR의 점도가 높을수록 PR의 두께 증가(최종 회전 속도 일정)
- 최종 회전 속도가 빠를수록 PR의 두께 감소(PR의 점도 일정, 원인 : 원심력)
- 스핀코팅 시 발생하는 문제점 : Edge bead
출처 : 포토공정 - PR edge bead 제거 방법 : 네이버 블로그 (naver.com) - Edge bead가 문제점인 이유 : 전체 면이 균일하게 코팅되어야 감광되는 깊이가 일정해져서 포토 다음에 진행할 식각 불량
- Edge bead 제거방법 : EBR Solvent(Edge Bead Removal 용액, 신너라고도 함)로 edge bead 제거
3단계 : Soft bake
- 목적 : 노광 전 PR의 유기용매를 제거 & 노광 공정의 민감도를 줄이기 위해
- 방법 : 90~110도의 낮은 온도를 가해주는 과정
- PR의 유기용매를 제거해야하는 이유
- 노광 시에 솔베트의 영향으로 감광제가 빛에 의하여 의도하지 않은 영향을 줄 수 있기 때문입니다.
- PR액을 어느 정도 굳게 하여 감광액이 웨이퍼에 잘 달라붙게 합니다.