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적용분야

정밀 온도 계측 기술이 활용되는 다양한 산업 및 공정 영역을 소개합니다.

  • Challenge

    광학 리소그래피 공정에서는 포토레지스트의 균일한 도포, 경화, 패터닝을 위해 정확한 온도 제어가 필수적입니다. 온도 변화는 층 두께와 최종 패턴에 결함을 유발할 수 있으며, 이는 반도체의 성능과 신뢰성에 부정적인 영향을 미칩니다. 따라서 웨이퍼 표면에서 비접촉 방식으로 정밀하고 균일한 온도 측정을 수행하는 것이 매우 중요합니다.

  • Solution

    적외선 센서는 웨이퍼 표면 온도를 물리적 접촉 없이 측정하여, 리소그래피 공정 중 실시간으로 정확한 모니터링을 가능하게 합니다. 장파장 스펙트럼 파이로미터 기술을 통해 제한된 제조 공간 내에서도 웨이퍼 표면의 온도 분포를 정밀하게 감지할 수 있으며, 이를 통해 균일한 포토레지스트 도포, 최적의 경화 조건, 그리고 전반적인 반도체 품질 향상을 실현합니다.

  • Benefits

    • 포토레지스트 두께의 일관성을 확보하여 패턴 정확도와 반도체 신뢰성을 향상시킵니다.
    • 온도 변동으로 인한 결함을 최소화해 제품 수율과 품질을 개선합니다.
    • 협소한 공간에서도 정밀한 비접촉 측정을 가능하게 하여 제조 공정의 무결성을 유지합니다.
    • 즉각적인 온도 피드백을 제공해 동적 제어를 가능하게 하고 생산 조건을 효율적으로 안정화합니다.
    • 웨이퍼 공정의 균일성을 향상시켜 처리량과 운영 효율을 크게 증대시킵니다.

반도체 광학 리소그래피 공정에서 온도의 핵심적인 역할

광학 리소그래피는 집적회로(IC)를 제조하는 데 사용되는 공정입니다. 이 공정은 포토레지스트라 불리는 감광성 물질을 기판 위에 도포하는 단계에서 시작됩니다. 이후 원하는 패턴이 담긴 포토마스크를 포토레지스트 위에 정렬하고, 마스크를 통해 빛을 조사하여 포토레지스트의 특정 영역을 노광합니다. 노광된 영역은 화학적 변화를 일으켜 현상액에서 용해되거나 용해되지 않는 상태로 바뀝니다. 현상 후에는 식각, 화학적 기상 증착(CVD), 이온 주입과 같은 공정을 통해 패턴이 기판에 전사됩니다.

리소그래피 공정에는 절대 온도와 온도 균일성이 매우 중요한 여러 핵심 단계가 포함되어 있습니다. 먼저 웨이퍼를 세정한 뒤, 포토레지스트라 불리는 감광성 층을 코팅합니다. 이 포토레지스트 층은 용제를 제거하기 위해 도포 후 경화 과정를 거쳐야 하며, 이 과정은 온도 변화에 매우 민감합니다. 균일한 층 두께를 얻기 위해서는 균질한 온도 분포를 유지하는 것이 필수적입니다. 따라서 일관성과 품질을 확보하려면 표면 온도를 정확하게 파악하고 정밀하게 제어해야 합니다.

포토레지스트가 도포되고 경화된 후, 원하는 패턴이 담긴 마스크를 통해 자외선(UV) 빛을 웨이퍼에 조사합니다. 자외선에 노광된 포토레지스트 영역은 화학적 변화를 일으킵니다. 이후 웨이퍼를 현상하여 패턴을 드러내고, 보호되지 않은 영역의 소재는 식각 공정을 통해 제거됩니다.

이 전 과정에서 정확한 온도 제어를 유지하는 것이 매우 중요합니다. 온도가 조금만 벗어나도 패턴에 결함이 발생할 수 있으며, 이는 최종 반도체 소자의 성능과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 온도 관리는 리소그래피 공정은 물론 전체 반도체 제조 공정에서 핵심적인 요소입니다.

반도체 광학 리소그래피 공정에서 온도의 핵심적인 역할
CSmicro 적외선 센서를 활용한 리소그래피 공정의 고급 온도 제어

민감한 제조 공정에 영향을 주지 않기 위해, 웨이퍼의 표면 온도는 직접 접촉 없이 측정되어야 합니다. 포토레지스트의 균일한 층 두께를 확보하려면 균일한 온도 분포를 유지하는 것이 필수적이며, 이를 위해 온도는 대상 표면에서 직접 측정되어야 합니다. 이를 위해 장파장 스펙트럼(8 µm~14 µm) 범위의 파이로미터가 사용됩니다. 일반적으로 공간이 매우 제한적이기 때문에, 센서는 가능한 한 소형이어야 하며, 이상적으로는 웨이퍼 표면에 수직으로 정확히 배치될 수 있어야 합니다.

가장 작은 센서 헤드를 갖춘 초소형 적외선 센서 시리즈인 CSmicro는 이와 같은 적용 분야에 매우 적합합니다. Optris에서 제조한 CSmicro 시리즈는 견고한 설계와 높은 정밀도로 특히 주목받고 있습니다. 이 센서는 소형화된 센서 헤드를 갖추고 있어 협소한 공간에도 손쉽게 통합할 수 있으며, 반도체 제조 환경에 이상적입니다. CSmicro 센서는 -40 °C부터 1030 °C까지의 온도 범위를 측정할 수 있어, 제조 공정의 다양한 단계에 유연하게 대응할 수 있습니다.

또한 CSmicro 센서는 빠른 응답 속도를 제공하여 실시간 온도 모니터링과 제어를 가능하게 합니다. 이러한 신속한 피드백은 리소그래피 공정에서 요구되는 엄격한 온도 허용 오차를 유지하는 데 매우 중요합니다. 온도 신호는 아날로그 신호를 통해 PLC로 전송되어, 기존 공정 제어 시스템에 무리 없이 통합될 수 있습니다. CSmicro의 첨단 광학 기술과 고품질 캘리브레이션은 정확하고 신뢰성 높은 측정을 보장하며, 이를 통해 반도체 제조 공정의 안정성과 제품 품질 향상에 기여합니다.

CSmicro 적외선 센서를 활용한 리소그래피 공정의 고급 온도 제어
초소형 센서 헤드를 통한 리소그래피 공정의 정확하고 효율적인 온도 모니터링

민감한 제조 공정에 영향을 주지 않기 위해, 웨이퍼의 표면 온도는 직접 접촉 없이 측정되어야 합니다. 포토레지스트의 균일한 층 두께를 확보하려면 균일한 온도 분포를 유지하는 것이 필수적이며, 이를 위해 온도는 대상 표면에서 직접 측정되어야 합니다. 이를 위해 장파장 스펙트럼(8 µm~14 µm) 범위의 파이로미터가 사용됩니다. 일반적으로 공간이 매우 제한적이기 때문에, 센서는 가능한 한 소형이어야 하며, 이상적으로는 웨이퍼 표면에 수직으로 정확히 배치될 수 있어야 합니다.

가장 작은 센서 헤드를 갖춘 초소형 적외선 센서 시리즈 CSmicro는 이러한 적용 분야에 매우 적합합니다. Optris에서 제조한 CSmicro 시리즈는 견고한 설계와 높은 정밀도로 특히 주목받고 있습니다. 이 센서는 소형화된 센서 헤드를 갖추고 있어 협소한 공간에도 손쉽게 통합할 수 있으며, 반도체 제조 환경에 이상적입니다. CSmicro 센서는 -40 °C부터 1030 °C까지의 온도 범위를 측정할 수 있어, 제조 공정의 다양한 단계에 유연하게 대응할 수 있습니다.

또한 CSmicro 센서는 빠른 응답 속도를 제공하여 실시간 온도 모니터링과 제어를 가능하게 합니다. 이러한 신속한 피드백은 리소그래피 공정에서 요구되는 엄격한 온도 허용 오차를 유지하는 데 매우 중요합니다. 온도 신호는 아날로그 신호를 통해 PLC로 전송되어, 기존 공정 제어 시스템에 원활하게 통합될 수 있습니다. CSmicro의 첨단 광학 기술과 고품질 캘리브레이션은 정확하고 신뢰성 높은 측정을 보장하며, 이를 통해 반도체 제조 공정의 안정성과 제품 품질 향상에 기여합니다.

초소형 센서 헤드를 통한 리소그래피 공정의 정확하고 효율적인 온도 모니터링

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