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Index & Contents

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실험: Photo Lithography

 

1. 실험 목적

MOS CAP을 제작하는 전체의 공정에서 ‘Wafer cleaning & Oxidation’ 공정을 실시한 후

Si기판 위에 패턴을 형성하는 공정인 ‘Photo lithography’를 실시하며 FE-SEM을 이용하여

PR inspection을 측정한다. 이번 실험에서 PR두께는 1~2micro meter로, Developing time은

90sec로 고정하며 Exposure time을 2, 5 10sec로 변화를 주어 노광 시간을 조정함에 따라

PR공정 결과에 어떤 영향을 주는지 확인하고자 한다.

 

2. 실험 방법

가. 실험 변수

PR 두께

Developing time

Exposure time

1~2 micri meter

90 sec

2 sec

5 sec

10 sec

 

나. 실험 준비물

PR coater, Hot plate, PR developer, Stripping chemical, FE-SEM, 광학현미경,

Si wafer 시료

 

다. 실험 과정

1) Cleaning 과정을 마친 시료( /Si(001))를 200℃에서 10여 분간 dehydration 시킨다.

2) 시료를 HMDS라는 접착력을 증진시키는 물질을 사용하여 증기에 10여 분간

노출시킨다.

3) 시료 위에 감광제를 뿌린 후 고속 회전하여 원하는 두께로 코팅한다.

(이때 감광제의 두께는 회전속도의 제곱근에 반비례한다.)

4) 감광제의 용제를 제거하고 약 100℃의 핫플레이트에서 공기나 질소 가스 분위기에서 5~10분간 soft baking을 한다.

5) 수 분간 시료를 대기 중에 놔둬 relaxation 시킨다.

6) 포토마스크(한쪽 면이 감광 유제나 금속막으로 패턴이 되어 있는 사각형의 유리판)와

시료를 25~125m 정도 공간을 둔 후 2초 간 노광한다.

7) 노광이 끝난 후 시료를 TMAH 용액에 1분 30초 간 담가서 현상한다.

8) Photo lithography 공정이 끝난 시료는 광학현미경을 통하여 PR 두께 변화를

측정한다.

9) 노광시간을 5초, 10초로 하여 위의 실험을 반복한다.

 

※ 기본적인 포토리소그래피 공정과 달리 짧은 시간동안 세 가지 변수에 대한 실험을 모두 수행해야하는 우리 실험에서는 노출 후 굽기와 강하게 굽기 과정을 생략하고 약하게 굽기 만 실시한다.

3. 결과 및 고찰

Result & discussion

그림 1 좌측 2초 중간 5초 우측 10초

 

그림 2 시편상의 불순물

우선 우리는 노광시간에 따른 PR패턴을 비교 분석을 하기 위해 각 시편을 2초,5초,10초로 달리 하여 진행하였다. `그림 1`에서 보다시피 2초간 노광을 진행한 시편은 충분하지 못한 반응시간으로 인해 감광제가 충분히 제거 되지 못하였고, 약…(생략)

 

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