포토 레지스트(감광제)

포토 레지스트 : 웨이퍼(기판) 위에 패턴을 형성하는 포토 리소그래피 공정에서 사용되는 감광성 재료로 특정한 파장의 빛에 반응. PR(Photo Resist, 감광제)는 현상 시에 제거되는 타입 별로 양성(Positive) PR과 음성(Negative) PR로 나뉜다. 노광공정 시에 빛이 닿은 면적의 조직이 붕괴되어 현상 시에 제거되는 경우는 양성(Positive) PR이 되겠고, 반대로 빛을 받은 부분의 조직이 오히려 굳건해져서 현상시에 빛이 닿지 않는 부분이 남게되는 PR을 음성(Negative)이라고 한다. 대부분의 공정에서는 양성 PR을 사용하고, 구조상 등의 이유로 일부 공정에서는 음성 PR을 사용한다. 양성 감광제는 Resin, PAC, 솔벤트로 이루어져 있다. Resin은 고분자(Polymer)로 구성되어 있는데, 감광제가 일정한 파장의 波(빛)를 받으면 PAC가 활성화된다. 이는 빛 에너지를 이용하여 폴리머 분자간의 결합이 쉽게 풀어지도록 하여 결합력을 떨어뜨리는 효과가 있다. (파는 파장이 짧을수록 에너지가 높아진다) 반면 음성감광제는 PAC가 빛 에너지를 활용하여 폴리머 분자 간의 결속을 더욱 굳건히 하기 때문에 수광(受光)부분이 더욱 굳어진다. 결속이 약해지면 약해진 부분이 현상(Developing)액에 쉽게 용해되고, 반대이면 용해도가 낮아져 현상 시에 오래 버틸 수 있다. 솔벤트로는 감광제의 점도를 조절하여 스핀 코팅 시에 감광제가 웨이퍼에서 흘러내리지 않게 한다. 양성감광제를 사용하면 해상도가 좋아져서 패턴이 선명하게 되는 반면, 밑에 산화막이 있을 경우 접착력이 떨어지는 단점이 있다. 반대로 음성감광제는 양성감광제에 비하여 패턴이 덜 선명하게 되지만, 산소와 잘 결합하여 하부층을 형성한 산화막과 접착이 잘 되는 장점이 있다.
출처 : https://news.skhynix.co.kr/1859

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