박막 간섭 효과

포토리소그래피 공정 중에 박막 간섭 효과는 기판 표면 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적인 간섭 효과에는 정재파 효과, 반사 노칭, 에지 비드 형성, 언더/오버 베이킹이 포함됩니다. Platypus Technologies 엔지니어는 박막 간섭 효과로 인한 잠재적 결함을 설명하기 위해 표준 운영 절차를 개선했습니다.

다음과 같은 현상은 정재파 효과 는 기판에서 반사된 빛이 아래쪽으로 이동하는 광파를 방해하여 포토레지스트 패턴에 물결 모양과 같은 모양이 나타날 때 발생합니다. 광파가 포토레지스트 표면에 부딪히면 빛은 투과되거나 반사됩니다. 정상파의 진폭은 기판 반사율과 레지스트 흡수에 따라 달라집니다. 반사 방지 코팅과 노출 후 베이크(PEB)를 통해 정재파의 심각도를 줄일 수 있습니다. 반사 방지 코팅은 입사광의 흡수율이 높아 기판과 레지스트 인터페이스의 반사율을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 반사 방지 코팅의 효과는 포토레지스트 두께에 따라 증가하거나 감소할 수 있는 코팅의 두께에 따라 달라집니다. 또한 노광 후 베이킹을 사용하여 정재파 형성을 줄이고 제거할 수 있습니다. PEB 과정에서 사용되는 고온은 포토레지스트 내에서 노출된 포토프로덕트와 노출되지 않은 포토프로덕트 모두에서 확산을 시작하여 보다 균일한 표면을 만듭니다.

반사 노치 이 발생하여 원하지 않는 영역에 노출되거나 불규칙한 패턴이 나타날 수 있습니다. 이는 간섭 효과를 유발하는 반사 표면 특성을 가진 알루미늄으로 작업할 때 흔히 발생합니다. 포토레지스트 구성을 조정하면 염료를 추가하여 반사 노칭을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 반사 방지 코팅도 반사를 줄이는 데 도움이 됩니다.

엣지 비즈 는 표면 장력으로 인해 스핀 코팅 중에 기판 표면에 축적될 수 있습니다. 에지 비드가 존재하면 오염, 웨이퍼 파손, 처리 시간 증가, 부정확한 패턴 전송으로 이어집니다. 포토레지스트 점도에 따라 적절한 스핀 속도를 계산하여 에지 비드를 방지할 수 있습니다. 화학적 에지 비드 리무버(EBR)를 기판의 영향을 받는 부위에 직접 도포하여 불순물을 효과적으로 제거할 수 있습니다.

The 부드럽고 단단한 베이킹 포토리소그래피 공정의 단계는 포토레지스트와 기판 사이의 접착력에 영향을 미칠 수 있습니다. 소프트 베이킹은 스핀 코팅 직후에 수행됩니다. 하드 베이킹은 일반적으로 UV 노출 후에 수행됩니다. 과소 베이킹은 레지스트와 기판의 접착력을 떨어뜨리고, 과잉 베이킹은 균열과 박리를 유발할 수 있습니다. 금속 접착층을 증착하면 기판과 금속의 접착력을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 보다 비용 효율적인 솔루션은 UV 오존 처리를 이용하는 것입니다. UV 오존은 금속 표면에 단층을 형성하여 금속과 기판의 결합 강도를 높여 기판 접착력을 향상시키는 것으로 나타났습니다[1]. 금속 증착 전에 기판을 처리하면 표면 습윤성과 표면 거칠기가 증가하여 금속과 기판의 접착력을 개선하는 데 기여할 수 있습니다 [1].  

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리소스: 

[1] 하이 르-테, 로알드 M. 티겔라르, 에르빈 베렌쇼트, 알버트 반 덴 버그, 닐스 타스, 얀 C. T. 아이켈. ACS 나노 2019 13 (6), 6782-6789. DOI: 10.1021/acsnano.9b01403