포토리소그래피 기반 리프트 오프

리프트오프는 기판 위에 포토레지스트 층을 생성하는 일련의 포토리소그래피 단계를 거쳐 수행되는 경우가 많습니다. 표면에 독특한 패턴을 생성하기 위해 화학 및 금속 리프트오프 방법이 사용됩니다. 두 가지 유형의 리프트오프 모두 습식 식각에 비해 시간이 많이 소요될 수 있지만, 리프트오프는 생산 비용을 낮추고 처리 능력을 향상시키는 더 안전한 방법입니다.

금속 리프트오프는 패턴화된 포토레지스트 위에 금속 필름을 증착하여 패턴을 생성하는 데 사용됩니다. 포토레지스트는 솔벤트에 의해 제거되어 패턴 영역의 금속이 기판에 그대로 남아있도록 합니다. 일반적인 유형의 금속 리프트 오프에는 이중 레이어 리프트 오프와 이미지 반전이 포함됩니다.

더블 레이어 리프트 오프

이중 레이어 리프트 오프 동안 두 가지 유형의 레지스트가 서로 위에 증착됩니다. 상단 레이어는 패턴화되고 하단 레이어는 언더컷되어 리프트오프 프로파일을 제공하는 경우가 많습니다. 서로 다른 레이어는 포토레지스트 혼합을 방지하는 능력에 따라 선택됩니다. 이 리프트오프 방법에는 노출된 영역은 용해되고 노출되지 않은 영역은 보호되는 포지티브 레지스트와 리프트오프 레지스트(LOR)가 포함됩니다. LOR 레지스트는 포토레지스트 용매에 불용성이며 대부분의 포토레지스트 현상액에 용해됩니다. 또한 LOR 레지스트는 용해 속도를 제어할 수 있어 리프트 오프에 이상적인 언더컷을 만들기 위해 조정할 수 있습니다.

이중층 리프트 오프의 장점은 한 번에 여러 층을 증착할 수 있어 리프트 오프 공정이 간소화된다는 점입니다. 또한 이중층 리프트오프는 이중층 구조가 필요한 반도체 소자를 제작할 때 사용할 수 있습니다.

이미지 반전

포토리소그래피의 이미지 반전(IR)은 노출된 포토레지스트의 경사진 프로파일을 반전시켜 리프트오프에 이상적인 언더컷을 생성하는 방식으로 작동합니다. 반전된 톤 포토마스크를 통해 네거티브 패턴이 기판 표면에 정의됩니다. IR은 레지스트 이미지를 생성하기 위해 리버스 베이크와 플러드 노출이라는 추가 단계를 수반합니다. 반전 베이킹 중에 노출된 레지스트는 현상 중에 불용성이 됩니다. 베이킹 시간과 온도가 증가하면 현상 속도가 감소합니다. 현상 속도는 포토레지스트가 언더컷되는 정도에 영향을 줍니다. 홍수 노출에서는 포토레지스트의 노출되지 않은 영역이 현상 가능하게 됩니다. 노출 수준은 일반적으로 포토마스크가 없기 때문에 첫 번째 초기 노출보다 두 배 더 높습니다. 수화된 표면을 유지하기 위해 물을 통한 재수화가 이루어지며, 이는 높은 현상 속도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

화학적 리프트오프는 빼기 공정으로, 주로 배치 침지를 통해 수행됩니다:

배치 몰입

배치 침지에는 포토레지스트 패턴 기판을 화학 에칭액에 넣는 작업이 포함됩니다. 에칭 속도는 기판을 담그는 시간과 에칭액이 가열되는 온도를 결정하는 데 사용됩니다. 원치 않는 금속 조각이 기판 표면에 재침착되는 것을 방지하는 것은 어려울 수 있습니다. 금속 조각이 표면에서 멀리 떨어진 아래쪽으로 떨어지도록 기판을 매달아 놓으면 이를 방지할 수 있습니다.

화학적 리프트 오프는 가공 중에 원치 않는 잔류물과 화학적 오염을 유발할 수 있습니다. 또한 원치 않는 금속 영역을 효과적으로 제거하려면 고온이 필요한 경우가 많습니다. 산과 같은 위험한 화학 물질은 일반적으로 배치 침지 기반 리프트오프에 사용됩니다. 따라서 처리 중에 추가적인 안전 조치를 취해야 합니다.

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