Photo 공정) PR 두께는 얇은게 좋을까? 두꺼운게 좋을까?

안녕하세요

 

 

PR은 두꺼운게 좋을까 얇은게 좋을까??

 

 

저번 포스팅에서 Negative PR과 Positive PR의 차이에 대해서 알아봤습니다.

 

Negative PR의 경우 PR이 두꺼운 경우와 PR의 하부까지 화학반응이 일어나지 않은 경우에 유리하다고 말씀 드렸었는대요.

 

 

이번 포스팅에서는 PR의 두께에 따른 변수에 대해서 한번 생각해보도록 하겠습니다. 참고로 이번 포스팅에서는 Positive와 Negative에 따른 Profile은 고려하지 않도록 하겠습니다.

 

 

우선 PR에 대해서 생각할 것은 PR의 존재 이유입니다.

PR의 가장 큰 목적은 우리가 원하는 패턴으로 노광을 해 패턴을 형성하는 것입니다. 이 목적을 달성하기 위해서 PR의 두께가 얇은게 좋을까요? 두꺼운게 좋을까요?

 

 

 

결론부터 말씀드리면 정답은 공정에 따라 다르다입니다.

 

 

 

 

PR이 두꺼운 경우에는 두꺼운 만큼 노광을 통해 화학반응을 일으켜야 하는 영역이 늘어납니다. 따라서 노광에 필요한 빛의 양이 커야하기 때문에 노광 장비의 부담이 커지게 됩니다. 즉, 생산량 관점에서 바라볼 때 PR은 얇을수록 좋습니다. 

 

특히, EUV의 경우에는 PR의 두께를 기존보다 얇게 가져가 빛의 세기를 줄여 가동률을 높이고 있습니다.

 

 

*참고

 

EUV 광원은 기존 공정에 적용 중인 불화아르곤(ArF) 광원보다 파장이 1/10 수준으로 더 작은 Pattern을 노광하는데 유리합니다. 또한 기존 공정에서는 LELE 공정과 같이 노광을 여러 번 진행했으나 한번에 원하는 패턴을 만들 수 있어 공정만 안정화 된다면 생산력과 원가 절감을 이룰 수 있습니다.

 

 

 

 

반대로 PR이 두꺼운 경우에는 어떤 경우가 있을까요?

대표적으로 TSV가 있습니다.

 

 

TSV는 Through Silicon Via로

기존의 Etch 공정보다 훨씬 깊게 수십 마이크로까지 Etch하는 것을 말합니다.

특정 Pattern을 깊게 파야하기 때문에 두꺼운 PR이 Etch를 버텨주어야 합니다.

(이런 형태를 Aspect Ratio <A/R> 큰 Profile 이라고도 합니다)

 

 

 

 

 

 

 

*참고

이러한 TSV 공정은 Chip과 Chip을 연결하는 구조에서 주로 사용됩니다.

두꺼운 Metal로 낮은 저항으로 Chip을 직접적으로 연결 할 수 있기 때문에 속도 측면에서 상당히 유리합니다. (기존의 와이어 본딩 패키지 구조와는 다릅니다)

 

이와 같이 PR의 두께에 정해진 것은 없고 각 공정의 특성에 맞게 두께는 설정이 되곤 합니다. 다음 포스팅에서는 PR이 적절한 두께를 가지지 못할 때 생기는 문제점에 대해 설명하도록 하겠습니다.