반도체 파면 위상 이미징(wavefront phase imaging, WFPI) 계측 분야 전문 기업인 Wooptix가 반도체 웨이퍼의 형상과 기하구조를 나노미터 이하의 분해능으로 극도로 정밀하면서도 초고속으로 측정할 수 있는 페멧(Phemet®) 계측 시스템을 출시했다.
Wooptix의 호세 마누엘 라모스(José Manuel Ramos) CEO는 “반도체 업계가 점점 더 발전해 나가고, 특히 나노미터 단위의 초소형 크기와 새로운 집적 방식을 적용해 보다 우수한 성능과 더 작은 크기, 그리고 훨씬 더 복잡한 설계 구조를 갖춘 디바이스 개발이 이어지고 있는 상황에서 페멧은 양산 환경에서 보다 향상된 공정 제어에 대한 업계의 증가하는 요구를 해결한다”고 말했다. 이어 그는 “단일 이미지에서 서브나노미터 분해능으로 1600만 개 이상의 데이터 포인트를 초고속으로 포착하는 페멧 시스템의 능력은 반도체 계측 분야에 있어서 새로운 기준을 제시한다. 이 시스템은 하이브리드 본딩, 후면 전원 공급 로직 아키텍처, 차세대 3D NAND 및 고대역폭 메모리(HBM)의 대규모 인라인 측정에 특히 유용하다”고 덧붙였다.
완전 자동화된 페멧 계측 시스템은 전체 실리콘 웨이퍼를 단일 이미지로 측정해 웨이퍼의 형상과 나노토포그래피(nanotopography)는 물론 휨, 뒤틀림, 기타 맞춤형 파라미터들을 포착한다. 이 시스템은 블랭크, 패턴화 또는 본딩된 웨이퍼를 측정할 수 있는 다목적 계측장비다.
페멧은 소음이 적고, 진동에 대한 내성을 갖추고 있어 측정의 정확도를 향상시킨다. 팹 운용 및 수율을 담당하는 엔지니어는 이 시스템의 원시 데이터를 활용해 정보의 이력을 추적함으로써 오버레이 오차 및 기타 결함의 원인을 정확히 파악하고 수율을 개선할 수 있다.
Wooptix는 페멧에 독자적인 파면 위상 이미징(WFPI) 기술을 적용해 웨이퍼의 빛 분포를 포착하고 자체 알고리즘을 사용해 위상 맵을 구축한다. WFPI 기술은 웨이퍼의 전체 지형도(topography)와 뒤틀림을 포함한 시료의 상세 정보를 담은 서브나노미터 분해능의 파면 위상 맵을 신속하게 획득할 수 있으며, 4700 x 4700 픽셀의 초고분해능을 제공한다.
반도체 업계 정보 플랫폼인 테크인사이츠(TechInsights)의 리스토 푸하카(Risto Puhakka) 반도체 시장 분석 총괄 매니저는 “반도체 제조가 점점 더 작은 기하학적 구조, 3D 집적, 보다 엄격한 공정 허용 오차를 추구하는 방향으로 나아가면서 보다 정확한 웨이퍼 형상 및 평탄도 측정이 갈수록 더 중요해지고 있다. 반도체 업계는 공정 제어 비용을 개선하고 오버레이 오차를 최소화하며 전반적인 디바이스 성능과 수율을 향상시킬 수 있는 전 영역 뷰, 고분해능, 고속 측정을 결합한 방법과 같은 혁신적이며 높은 처리량의 계측 방법을 계속해서 찾고 있다”고 말했다.
라모스 CEO는 “우리는 메모리 및 로직 반도체 업계 티어1 고객사들과 함께 새로운 페멧 시스템을 테스트했으며, 그 결과는 놀라웠다. 곧 다수의 주요 고객사에 페멧 시스템을 공급해 양산에 활용할 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.
Wooptix는 삼성벤처투자, 인텔 캐피탈, TEL 벤처 캐피탈 등을 포함한 투자자들로부터 3500만달러 이상의 투자를 유치했다. 페멧은 2025년 11월부터 시연이 가능할 예정이다. 자세한 내용은 웹사이트(www.wooptix.com) 또는 동영상(www.youtube.com/watch?v=YvGEwoxj5pA)을 참조하면 된다.
