반도체 전공정 › 포토(Litho·EUV)
포토레지스트 실험실
블로그 글 "포토레지스트 원리"의 그림을 직접 움직여 보는 곳이에요.
실험 1산 하나가 몇 칸을 바꿀까? (화학증폭)
노란 점이 빛이 만든 산(H⁺)이에요. PEB 동안 돌아다니며 파란 칸(보호기 붙음)을 초록 칸(녹을 준비)으로 바꿔요. 보라 점 퀜처를 만나면 산이 사라져요.
바뀐 칸 (빛 영역 안)
번진 칸 (빛 영역 밖)
살아 있는 산
해 볼 것
- 퀜처를 0으로 하고 끝까지 구워 보세요. 빛 영역 밖으로 얼마나 번지나요?
- 퀜처를 늘리면 번진 칸이 어떻게 바뀌나요? 대신 안쪽 반응은?
- 산 개수를 줄이고 오래 구우면 노광량을 아낄 수 있을까요?
실험 2PEB 온도와 시간이 선을 바꾼다
산이 돌아다니는 거리 L은 굽는 시간의 제곱근, 그리고 온도에 아주 민감한 확산계수로 정해져요. L이 길면 빛을 덜 줘도 되지만 경계가 흐려져요.
확산 거리 L
무늬 대비
필요 노광량
선 거칠기 LWR
해 볼 것
- 온도를 105 °C에서 115 °C로 10도만 올려 보세요. L이 얼마나 늘어나나요?
- 피치를 24 nm까지 줄이면 같은 PEB 조건에서도 무늬가 버티나요?
- 노광량과 거칠기를 둘 다 좋게 만드는 조건이 있나요? (RLS 맞교환)
교육용 모델: 105 °C·60 s에서 L = 8 nm, 활성화 에너지 0.9 eV, 대비 = 0.8·exp(−2π²L²/p²). 노광량·거칠기는 105 °C·60 s를 1.0으로 둔 상대값이에요. 실제 PR 값과 달라요.
실험 3빛 알갱이는 몇 개? (광자 흔들림)
같은 노광량이라도 EUV 광자 하나의 에너지가 ArF의 14배라서 개수가 14분의 1이에요. 개수가 적으면 칸마다 들어오는 빛이 들쭉날쭉해져요.
칸당 평균 광자
흔들림 (σ÷평균)
가장 적은 칸
가장 많은 칸
해 볼 것
- EUV, 20 mJ/cm², 10 nm 칸에서 흔들림이 약 2.7%인지 확인해 보세요.
- 칸을 5 nm로 줄이면 광자는 4분의 1, 흔들림은 몇 배가 될까요?
- ArF로 바꾸면 같은 노광량에서 흔들림이 얼마나 줄어드나요?
광자 수 = 노광량 × 칸 넓이 ÷ 광자 하나의 에너지(ArF 6.42 eV, EUV 91.8 eV). 칸마다 개수는 푸아송 분포로 뽑았어요.