포토공정 Ⅱ

패터닝 불량과 해결책

 

 (1) 2차원적 불량 ( 위에서 봤을 때 관찰가능한 불량 )   

   1) 종류

     a) CD(Critical Dimension) 불량 : 패턴의 크기가 목표보다 크거나 작아지는 불량

     b) LER(Line Edge Roughness) : 패터닝의 거칠기정도

     c) LWR(Line Width Roughness) : 거친 패턴으로 인한 CD의 산포

 

   2) LER,LWR의 해결책 

     a) 화학증폭형 PR에서 PEB를 통해 증폭 과정을 거침

         --> 빛을 조금 받은 부분도 반응이 일어나게 유도

        ∵ LER, LWR은 빛을 받는 양의 국부적 차이로 인해 발생

     b) PR에 쬐는 빛의 양을 늘림

     c) PR 물질의 빛 민감도가 높은 형태로 개선 필요

        ∵ 빛의 양이 너무 적으면 Signal에 비해 Noise가 많아짐 ( by 빛의 파동성 )

           --> 빛 받는양의 국부적 차이로 이어짐

 

**  Critical Dimension (CD) : 큰 의미에서의 선폭의미

**  CD의 종류

       a) ADI CD (After Develop Inspection ) : 포토 공정 이후 CD

       b) ACI CD (After Clean inspection ) : etch, clean등 공정 이후 최종 CD

       c) BAR CD : 패턴의 CD

       d) Space CD : 패턴과 패턴 사이의 CD

 

 

(2) 3차원적 불량 : 형상(Profile) 불량

   1) 종류

     a) Profile각도 불량 (85도 이하로 내려갈 경우)

     b) T- shape : HMDS, NH3등 공정 중 이용하는 액체/기체로 표면 오염

            --> 산이 오염물질에 중화되어 PR development중 윗부분이 완벽하게 안될 수 있음.

     c) Footing : 계면 기판 염기성분이 PR과 만나 중화

     d) Undercut : PR의 산 성분이 기판으로 침투

   2) 해결책

      a) Profile각도 불량문제

           --> Dose와 초점심도로 조절가능 

      b) T-shape, Footing, Undercut 

           --> 하부기판의 보호로 완화 (ex. BARK)

 

** 정상파 : 파동인 빛이 고정면에 부딪히면 입사파와 반사파에 의해 정상파 발생

                그대로 현상 진행시 정상파 따라 물결무늬 발생

                --> 해결책 : ARC, PEB

 

(3) ARC ( Anti-reflection coating)

    : PR 상부혹은 하부에 도포해 PR의 반사를 막고, 상쇄간섭을 통해 정상파 현상 방지

   1) TARC

       - 너무 두꺼우면 PR에 도달하는 빛의 양 문제 발생할 수 O

       - PR과 함께 제거되어 공정 쉬움

   2) BARC

       - PR 흡수 빛의 양에 영향주지 X (빛의 양 민감한 미세공정에 이용)

       - PR과 계면 사이에 위치해 계면 상태에 따른 PR 오염 방지

       - 별도의 식각공정 필요