전공 · 삼성전자 / 공정개발
Q. 반도체 Photo공정 중 PPR(양성PR)과 NPR(음성PR)의 PR 두께 차이?
반도체 Photo 공정에서 궁금증이 생겨 글 남깁니다! 반도체 공정실습 도중, Photo 공정 중 큰 변수로 발생하는 요소 중 하나가 PR두께이고, PPR과 NPR의 두께 차이가 나타난다고 말씀해주셨습니다. 정보를 찾아봐도 뚜렷하게 나오지가 않아, 현직자 선배님들께 여쭤보고자 합니다. PPR과 NPR의 PR두께 차이는 어떤 이유로 어떻게 벌어지나요?
2026.01.10
답변 6
- MMemory Department삼성전자코전무 ∙ 채택률 83% ∙일치회사
채택된 답변지원자님 질문이 진짜 공정 쪽 감각이 살아있는 질문이라 반갑습니다! Photo 공정에서 PR 두께를 “변수”로 인식하고, 거기서 PPR이랑 NPR 차이를 궁금해하신다는 것 자체가 이미 공정개발 마인드예요~ 결론부터 말씀드리면, PPR과 NPR은 공정 메커니즘 자체가 달라서 설계되는 PR 두께가 의도적으로 다르게 가져가지는 경우가 많고, 그 차이는 재료 특성 + 노광/현상 메커니즘에서 자연스럽게 벌어집니다! 먼저 가장 큰 이유는 노광 후 반응 방식의 차이입니다. PPR은 빛을 받은 부분이 화학적으로 분해돼서 현상액에 녹아 나가는 구조예요. 반면 NPR은 빛을 받은 부분이 가교(cross-linking) 반응을 일으켜 더 단단해지고, 빛을 안 받은 부분이 제거됩니다. 이 차이 때문에 PPR은 노광 후 PR이 상대적으로 “약해지는 방향”이고, NPR은 “강해지는 방향”이에요~ 이 특성 차이가 두께 설계로 바로 이어집니다! PPR은 현상 시 노광된 영역이 제거되면서 측벽이 무너지거나 CD가 깎일 위험이 커서, 패턴 안정성을 확보하려면 어느 정도 충분한 두께가 필요합니다. 특히 미세 패턴일수록 PR이 너무 얇으면 현상 중 패턴 collapse가 쉽게 발생해요~ 반대로 NPR은 노광된 영역이 단단하게 굳기 때문에 상대적으로 얇아도 패턴 유지력이 좋고, 고종횡비 패턴에서도 버티는 힘이 큽니다. 그래서 같은 조건이라도 NPR이 더 얇은 두께로 운용되는 경우가 많아요! 두 번째 이유는 흡광 특성과 노광 균일성입니다. 일반적으로 NPR은 PPR보다 흡광계수가 큰 편이라, PR이 너무 두꺼우면 상부와 하부의 노광량 차이가 커집니다. 그러면 하부는 충분히 가교가 안 되고, 현상 시 들뜸이나 잔사가 생길 수 있어요~ 그래서 NPR은 공정 윈도우를 넓히기 위해 의도적으로 두께를 얇게 가져가는 경우가 많습니다. 반대로 PPR은 상대적으로 깊이 방향 노광 제어가 수월해서, 목적에 따라 두께를 더 두껍게 설정할 수 있습니다! 세 번째로는 후속 공정과의 궁합도 큽니다. PPR은 주로 식각 마스크로 쓰이는 경우가 많아서, 식각 내성을 확보하려면 일정 두께 이상이 필요합니다. NPR은 lift-off나 특수 패턴 형성에 많이 쓰이는데, 이 경우에는 오히려 PR이 너무 두꺼우면 공정성이 나빠져요~ 그래서 같은 Photo 공정이라도 “이 PR이 어떤 역할을 하느냐”에 따라 두께 설계 철학이 달라집니다! 정리해보면, PPR과 NPR의 PR 두께 차이는 단순히 재료 차이가 아니라 노광 후 화학 반응 방식, 현상 안정성, 흡광 특성, 후속 공정 요구사항이 모두 합쳐져서 생기는 결과라고 보시면 됩니다~ 그래서 현업에서는 “PPR이니까 몇 nm, NPR이니까 몇 nm”처럼 고정값으로 보지 않고, 항상 공정 목적 기준으로 두께를 조정합니다! 이런 질문을 계속 던지다 보면, 나중에 공정개발이나 공정기술 면접에서 정말 강한 스토리가 됩니다~ 지금 방향 아주 좋아요! 도움이 되셨다면 채택 부탁드려요~ 응원합니다~!
- 탁탁기사삼성전자코사장 ∙ 채택률 78% ∙일치회사
노광 후에 DEV가 진행돼서 posi 는 노광 된 부분이 날아가므로 미세한 침식이 발생해서 전체적으로 두께가 줄어들고 nega의 경우 노광 된 부분이 살기 때문에 dev이후 반응에 의해 swelling (PR이 부푸는 현상)이 생기므로 조금 두꺼워집니다. 즉 posi가 녹이는 거고 nega는 사는 거기 때문에,, 제가 알기로는 그렇습니다 ㅎ
- 33분커리er삼성전자코이사 ∙ 채택률 50% ∙일치회사
PPR은 고분자 분해로 지속적인 PR용해가 발생하는것으로 알고있습니다 도움되셨다면 채택 부탁드립니다
- 메메에모리삼성전자코상무 ∙ 채택률 49% ∙일치회사
PR 화학적 성질 및 공정 조건이 달라 벌어집니다
- 흰흰수염치킨삼성전자코전무 ∙ 채택률 58% ∙일치회사
안녕하세요. 멘토 흰수염치킨입니다. 각 PR 특징이라고 생각하면 돼요 그리고 네거티브는 단점이 많아서 많이 사용하진 않아요 도움이 되었으면 좋겠네요. ^_^
- PPRO액티브현대트랜시스코전무 ∙ 채택률 100%
먼저 채택한번 꼭 부탁드립니다!! 아주 좋은 질문이고, 포토 공정의 핵심을 정확히 짚은 포인트입니다. 결론부터 말하면 PPR(Positive PR)과 NPR(Negative PR)의 두께 차이는 “광반응 메커니즘 + 공정 설계 목적”의 차이에서 발생합니다. 먼저 재료·반응 메커니즘 차이입니다. PPR은 노광된 영역이 분해(depolymerization)어 현상액에 잘 녹도록 설계된 PR이고, NPR은 노광된 영역이 가교(cross-linking)되어 더 단단해집니다. 이때 NPR은 노광 후 가교 반응으로 부피 수축(shrinkage)과 밀도 변화가 발생하고, 현상 중에도 용해되지 않기 때문에 실효 잔존 두께 변화가 크게 나타납니다. 반면 PPR은 용해 전 반응이 상대적으로 균일해 두께 변화가 예측 가능합니다.
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