1-3 photolithography(포토리소그래피) 공정_PR Coating

photolithography(포토리소그래피) 공정_PR Coating

 

 

HMDS도포(wafer prime) - PR Coating - soft bake - Expose - PEB(Post Exposer Bake) - Develop - hard bake

 

PR Coating은 wafer 위에 Photoresist를 도포하는 공정입니다.

노즐로 wafer위에 PR을 분사한 뒤 wafer를 회전시켜 PR을 wafer위에 고르게 도포하는 공정입니다.

 

Key Point

(1) 회전 속도

PR을 wafer표면 위에 노즐로 분사한 뒤 바로 빠른 속도로 회전시키면 PR이 wafer표면 위에 잘 붙기도 전에 전부 wafer 밖으로 흩뿌려집니다. PR도 나름 값이 있는 소재이므로 버려지는 양을 최소화하기 위해 통상 회전 속도(RPM)를 천천히 증가시킨 후 천천히 감소시켜 도포를 하게 됩니다. 통상 5000RPM 근처에서 회사마다 다른 기준으로 회전속도가 정해집니다.

 

(2) PR의 두께

두 번째 Key Point는 PR의 두께입니다. 원하는 PR의 두께를 얻기 위해 노즐에서 분사되는 PR의 양, Coating속도로 버려지는 PR의 양을 계산하여 최적의 레시피를 짜는 것이 중요합니다.

 

(3) Uniformity(균일도)

설계된 PR의 두께가 예를 들어 30 nm라면, wafer표면에 PR의 두께가 모두 30 nm임이 가장 이상적인 상황이겠죠.

하지만 공학에 ideal은 존재하지 않듯이 wafer를 회전시켜 도포하는 방식이다 보니 어쩔 수 없이 wafer Edge 쪽에 PR의 두께가 두꺼워집니다. 또한 코팅 시 Wafer 뒤쪽까지 PR이 퍼져 Wafer Back Side까지 PR로 오염될 수 있습니다. 이는 Chuck에 오염을 유발하기에 반드시 제거해줘야 하는 성분입니다. 제거하기 위해 아래와 같은 2가지 방법, WEE, EBR이 사용됩니다.

 

Wafer Edge Expose(WEE)

 

PR을 도포하면 생기는 wafer 외곽 쪽에 PR두께가 두꺼워진 부분은 위 그림과 같이 wafer 외곽 쪽에만 빛을 쏴주어 PR의 일정 부분을 날려주는 공정을 거칩니다.

이로써 wafer전면은 비교적 PR의 두께가 고르게 분포되어 wafer 내 chip 간 산포가 줄어들 게 됩니다.

 

Edge Bid Removal(EBR)

: wafer 외곽에 PR이 두꺼워 진 부분을 Edge Bid라고 합니다. 이를 없애기 위해 wafer 가장자리, 상하부 면에 용매를 분사하여 제거하는 방법입니다.

 

 

 

 

지금까지 HMDS도포(wafer prime) - PR Coating까지 알아봤습니다. 다음 글은 Soft Bake에 관해 서술하겠습니다.

 

읽어주셔서 감사합니다.