포토, 식각 후(PR 제거 후) 패턴이 사라지는 이유

포토 공정, 식각 공정을 마친후 PR strip을 했는데 패턴이 사라진 이유(패턴이 안보이는 이유)에 대해서 알아 보도록 하겠습니다.

포토 공정에서 HMDS를 입히고 PR을 도포하고 soft bake, 노광, hard bake, developing까지 마친후 Inspection하면 패턴이 보였을 겁니다. 하지만 식각공정을 하고 PR까지 제거 하였는데 갑자기 Inspection때 보였던 패턴이 사라졌다면 어떤 이유에서 보이지 않고 웨이퍼가 깨끗해 졌는지 생각해 보도록 합시다.

 

이유는 몇가지가 있는데 하나씩 살펴보죠.

 

1. 불충분한 노광 시간 (Insufficient exposure time)

가장 유력한 원인이죠. PR에 UV를 비추는 시간이 짧으면 PR구조가 안쪽(SiO2) 바로위 까지 파괴가 안되고 패턴이 제대로 옮겨지지 못합니다. 그러면 현상이후에 산화막 위에는 PR이 다른 굵기로 덮여져 있는 것입니다. 현미경으로 Inspection하면 PR높이에 따른 패턴이 보이는 것이지 사실은 덜깍인것인데 말입니다..

이후 식각을 진행하면 아무것도 깍이지 않을 것입니다. 따라서 식각 이후 PR strip하면 산화막 위에 있던 PR이 제거되고 다시 깨끗한 웨이퍼가 되는 것이지요.

 

 

2. 알맞지 않은 PR 두께 (Inadequate PR thickness)

1번 이유처럼 PR에 대한 문제점 입니다. PR의 두께가 너무 두꺼우면 노광 후에도 PR이 남아버려서 식각이 제대로 안되는 현상이 발생합니다. 아니면 너무 얇으면 현상하면서 PR이 같이 녹아버려서 그럴 수도 있습니다.(낮은 확률)

3. 부적절한 현상시간 (Incorrect developing time)

 Developing time이 너무 길거나 짧은 것의 문제 입니다. 2번에서 언급하였듯이 PR의 두께가 얇은 경우 PR이 현상액에 녹아 버릴 수 있습니다. 이것은 특히 Developing time이 길때 잘 발생하겠죠! 또한 Developing time이 짧다면 1번과 같이 PR이 덜 현상되어 피식각면이 PR로 덮여진채 식각되어 패턴이 형성되지 않을 수 있습니다.

4. 오염 (Contamination)

공정중에 웨이퍼가 오염되면 패턴이 제대로 세겨지지 않을 수 있습니다. 오염될 요인은 많기 때문에 생략하겠습니다. 

 

5. 공정 실수 (Improper handling)

공정중에 실수로 bake하는 것을 skip했다던가 singe에서 웨이퍼를 꺼내고 실온에 너무오래 방치했다던가 등등 공정중에 실수를 통해 웨이퍼가 손상되어 패턴이 잘 옮겨지지 못한경우 일 수 있습니다.