재료공학개론 | Photolithography and Hall effect

 

 

 

Photolithography

어떤 특정한 화학약품(Photo resist)이 빛을 받으면 화학반응을 일으켜서 성질이 변화하는 원리를 이용하여, 얻고자 하는 pattern의 mask를 사용하여 빛을 선택적으로 PR에 조사함으로써 mask의 pattern과 동일한 pattern을 형성시키는 것이다. Photolithography는 일반사진의 film에 해당하는 photo resist를 도포하는 PR 도포공정, mask를 이용하여 선택적으로 빛을 조사하는 노광공정, 다음에 현상액을 이용하여 빛을 받은 부분의 PR을 제거하여 pattern을 형성시키는 현상공정으로 구성된다.

 

 

Cleaning 공정

Wafer에 잔류한 유기, 무기질의 불순물(solvent, hydrous, ionic contamination) 등을 제거하는 세척과정이다. Wafer에 아세톤을 올리고 빠른 spin을 통해 세척을 하고 DI water로 잔류 아세톤을 제거한다.

728x90

 

 

Spin Coating 공정

Photo-lithography공정에서 UV를 exposure시 반응하는 PR을 wafer위에 코팅하는 과정이다. 필요한 형상에 따라 Positive or negative를 선택하여 그것에 맞는 PR을 선택하여야 하고, 형상크기에 따라 알맞은 두께로 coating 하여야 한다. exposure과정 전에 soft baking 과정이 있지만 PR은 유체이기 때문에 요하는 두께가 클 경우에는 점성이 큰 PR을 사용해야 한다. PR을 코팅하기 전에 barrier layer(SiO₂, Si₃N₄, metal)을 만들기도 한다.

 

 

 

Exposure 공정

감광막(mask)을 원하는 위치에 패턴이 새겨지도록 정렬을 한다. 그리고 나서 UV를 강하게 노출시켜 PR이 반응시킨다. Positive PR은 노출된 쪽이 결합을 끊고, Negative PR은 노출된 쪽이 결합을 하게 된다. 따라서 post baking공정까지 끝낸 후 wafer을 세척하게 되면 positive PR은 노출된 쪽의 형상이 없어지게 되고 negative PR은 노출된 쪽의 형상만 남게 된다.

 

 

 

 

[재료공학]Photolithography and Hall effect 레포트