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.


