[stack#042] 액침 감광액 · 그리기 — 렌즈와 판 사이를 물로 채워 빛을 쬐는데 감광액은 왜 물에 우러나지 않을까요?

렌즈와 판 사이를 물로 채워 빛을 쬐는데, 감광액은 왜 물에 우러나지 않을까요?

이 감광액은 빛을 받으면 산이 생기고, 그 산이 보호기를 떼어 내는 반응으로 무늬의 대비를 만듭니다.

티백을 뜨거운 물에 담그면, 찻잎 속 성분이 물로 우러나죠.

렌즈와 판 사이를 물로 채우면, 빛이 더 가늘게 모여 더 가는 무늬를 그립니다.

이 감광액은 물 액침에 맞게 설계하는 것이 핵심입니다.

그런데 물에 잠긴 감광액에서 성분이 새어 나와, 무늬에 흠을 냅니다.

새어 나오는 성분은 결함과 렌즈 오염의 원인으로 꼽힙니다.

새어 나오는 성분 가운데에는 감광액 속 산 촉매가 있고, 이것이 물로 녹아들어 결함으로 이어진다고 보고됐습니다.

그럼 물 없이 빛을 쬐면?

무늬를 그만큼 가늘게 그리지 못합니다.

그래서 물을 튕기는 성분을 섞어, 감광액 겉에 얇은 층이 저절로 생기게 합니다.

이 감광액이 ArF 액침 감광액입니다.

섞는 성분은 소수성이거나 계면활성을 가진 첨가제이고, 워터마크와 용출을 억제합니다.

이 첨가제는 바를 때 겉으로 모여 층을 이루고, 겉이 물을 튕기는 성질이 좋아지며 성분이 새는 것이 줄어듭니다.

이렇게 첨가제를 섞어서 덮는 층(톱코트) 없이 쓰는 감광액을 non-topcoat 감광액이라고 부릅니다.

감광액 성분이 물로 새어 나오니, 물을 튕기는 성분을 섞어 막습니다.

결국, 감광액 성분이 물로 새어 나오니 물을 튕기는 성분을 섞어 막는다.

이미지 AI 생성 · 개념도

출처

· Low leaching and low LWR photoresist development for 193 nm immersion lithography. SPIE Proceedings (2006).

https://doi.org/10.1117/12.655586

· Surface Segregation Analysis of Hydrophobic Additive of Non-topcoat Resist. Journal of Photopolymer Science and Technology (2008).

https://doi.org/10.2494/photopolymer.21.647

· Immersion lithography. Wikipedia.

https://en.wikipedia.org/wiki/Immersion_lithography

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