KOSEN 한인과학기술자네트워크

웨이퍼에 PDMS(폴리디메틸실록산)를 도포한 후 경화 전에 Edge bead를 제거하는 방법으로 여러 가지가 있습니다. 물리적인 방법으로는 스핀 코팅 중 속도와 시간을 조절하여 Edge bead 형성을 최소화할 수 있습니다. 스핀 코팅 후 PDMS가 아직 경화되지 않은 상태에서 미세한 브러시나 면봉을 사용하여 가장자리를 닦아내는 방법도 있습니다. 특히, 저속 스핀 코팅과 재흐름 평탄화(reflow planarization)를 결합하여 PDMS 필름의 두께와 평탄도를 개선할 수 있습니다 [3].

또 다른 방법은 용매를 사용하는 것입니다. IPA(아이소프로필 알코올)나 아세톤 대신 헥산이나 톨루엔과 같은 비극성 용매를 사용하면 더 효과적으로 PDMS를 제거할 수 있습니다. 용매를 묻힌 면봉이나 클리닝 패드를 사용하여 웨이퍼 가장자리를 가볍게 닦아내면 Edge bead를 제거하는 데 도움이 됩니다. 연구에서는 EBR(Edge Bead Removal) 용액을 사용하여 엣지 비드를 제거하는 방법이 제안되었습니다. 이 방법은 특히 SU-8 포토레지스트에서 효과적이며, 전체 표면에 EBR 용액을 분사하여 엣지 비드와 공기 방울을 동시에 제거할 수 있습니다 [1].

또한, 플라즈마 처리를 통해 PDMS 표면을 세정하는 방법도 고려할 수 있습니다. 플라즈마 처리는 웨이퍼 표면의 오염물질을 제거하고, 표면 에너지를 변화시켜 PDMS의 부착력을 조절할 수 있습니다. 레이저와 반응성 가스를 함께 사용하여 웨이퍼 가장자리의 비드를 제거하는 방법도 연구되었습니다. 이 방법은 환경적으로 안전하고 비용 효율적인 공정을 제공할 수 있습니다 [2].

마지막으로, 테이핑 방법을 사용할 수도 있습니다. 칩 수준의 기판 가장자리를 내열성 테이프로 감싸 패터닝 중 엣지 비드 형성을 방지하는 방법이 있습니다. 이 방법은 특별한 장비나 화학 물질이 필요 없으며 경제적으로 활용할 수 있습니다 [4].

최적의 방법은 실험 조건과 PDMS의 특성에 따라 다를 수 있으므로, 여러 방법을 시도해보고 가장 효과적인 방법을 선택하는 것이 중요합니다.

참조문헌

[1] Baetens, T., & Arscott, S. (2019). Planarization and edge bead reduction of spin-coated polydimethylsiloxane. Journal of Micromechanics and Microengineering, 29.

[2] Park, H., Kim, H., Roh, J., Choi, J., & Cha, K. (2018). Simple and Cost-Effective Method for Edge Bead Removal by  Using a Taping Method. Journal of the Korean Physical Society, 73, 1473-1478.

[3] Elliott, D., Chaplick, V. M., Degenkolb, E., Harte, K., & Jr., R. P. M. (2012). Wafer Edge Bead Cleaning with Laser Radiation and Reactive Gas. Solid State Phenomena, 187, 117 - 120.

[4] Yuan, X., Zhang, Q. Q., & Hao, J. (2017). Wafer edge treatment in lithographic process for peeling defect reduction. 2017 China Semiconductor Technology International Conference (CSTIC), 1-4.

본 답변은 틀루토(tlooto.com)에서 어느정도 참조하였습니다 :)