[Photo] Photolithography 실험

Cleaning

1. 중성세제와 초음파 세정기를 사용해 웨이퍼 세척

2. DI water로 rinsing

3. 아세톤과 초음파 세정기를 사용해 웨이퍼 세척 후 DI water 린싱

4. IPA, 에탄올, DI water 순으로 반복

 

Metal Deposition

1. 스퍼터를 이용하여 Cr 100nm 증착

 

Photolithography

1. positive pr을 스핀코팅

- 빛에 반응하여 결합이 약해짐

- negative pr에 비해 해상도가 높아 대부분의 공정에서 사용

2. 소프트 베이킹

- 90도 90초

- pr 용매 제거, pr과 기판 사이의 접착력을 높여줌

3. Alignment & Exposure

- I line 10초 노광

- 마스크를 사용하여 패턴을 형성할 부분에 빛 노출(pr 반응시킴)

4. post exposure baking

- 90도 90초

- 잔여 용매 제거 및 pr 접착력 높임

- 노광된 pr 고정 (UV에 의한 standing wave 영향 감소)

5. 현상

- 현상용액을 사용하여 20-30초간 현상

- 빛에 의해 결합이 약해진 pr부분 제거

6. DI water로 현상액 제거 후, 질소건 물기 제거

7. hard baking

- 90도 90초

- pr 고정 및 잔여 현상액 제거

9. 에칭용액

- 60초

- pr이 제거된 부분의 Cr 에칭

10. DI water와 질소건으로 에칭용액 제거

11. baking

- 90도 90초

12. pr 제거용액

- 60초

13. DI water와 질소건으로 pr제거용액 제거

14. baking

- 90도 90초

 

검사

- 현미경으로 웨이퍼 패턴 및 결함 관찰

- AFM(두께 단차 측정 장비)로 Cr 에칭된 부분과 증착된 부분의 단차 측정

 

결과

PR 스핀코팅 시, 웨이퍼 표면에 이물질이 남아있어, 중심에서 퍼져나가는 방사형태로 패턴이 남음

 

현미경 관찰 사진

크롬이 식각되지 않아야 할 부분에 크롬 식각, 

-> PR을 UV로 충분히 노광 시킨 후, baking 시 패턴을 고정하여, 패턴의 경계를 정확하게 구분하여야 함

실리콘 웨이퍼 위에도 크롬이 식각되지 않은 결함 관찰

-> 현상단계에서 빛에 의해 결합이 약해진 PR 제거 시, PR이 모두 제거되지 않고 웨이퍼 표면에 남음 

AFM 결과