반도체 공정의 이해 #2-2

2.2 포토레지스트 (PR)

 

• 포토레지스트는 빛을 받았을 때 화학적 구조가 변화하는 감광성 고분자 물질. 빛에 노출되었을 때 노광되는 부분과 노광되지 않은 부분의 화학적 구조의 다름에 따라 현상액에 의한 용해도 차이가 발생하고, 웨이퍼 표면에 패턴을 형성하게 된다. 
• 일반적으로 감광성분 (Photoactive compound, Photo acid generator, PAG, PAC), 수지 (Resin), 용매 (Solvent)로 구성
• 포토레지스트는 기판 접착성, 에칭 저항성, 적당한 점도 및 균일한 코팅, 현상 능력, 광 투과성, 제거 용이성 등이 필요
• 포토레지스트는 포지티브 (Positive) 또는 네거티브 (Negative) 포토레지스트로 구분되는데, 광원에 노출된 부분이 현상액에 용해되고 다른 부분은 남게 되는 것이 포지티브, 반대로 광원에 노출된 부분이 현상액에 반응하지 않고 남고, 다른 부분이 용해되어 패턴을 형성하는 것이 네거티브 포토레지스트이다.

  

  포토레지스트 공정 개념도

2.3 포토마스크와 노광 시스템

 

• 포토마스크: 석영 유리 기판 표면에 193, 248 nm 등 다양한 노광 파장에 불투명한 크롬 박막층의 패턴을 형성시킨 것

  

  포토리소그래피 노광 시스템

• Contact Printing의 경우 포토마스크가 웨이퍼에 밀착되어 마스크의 손상이 유발될 가능성이 있어서 양산 용으로는 부적합하여 주로 연구용으로 사용됨
• Proximity Printing은 웨이퍼 표면에 마스크가 밀착되지는 않지만 미세 패턴을 그리기에는 용이하지 않다.
• Projection Printing은 이중 렌즈를 가지고 이미지를 전사하게 되므로 고해상도와 낮은 Defect density를 가지게 한다