[앵커]
반도체를 얘기할 때 가장 먼저 연상되는 원판형의 모양이 바로 반도체 소자 생산의 기초 기판인 웨이퍼인 데요.
이 웨이퍼의 두께와 형상을 가장 정확하게 측정할 수 있는 기술이 개발돼 반도체산업 생산성 향상에 큰 도움이 될 전망입니다.
이정우 기자입니다.
[기자]
다양한 형태의 반도체 소자를 만드는데 이용되는 실리콘 웨이퍼입니다.
레이저 간섭법으로 웨이퍼의 굴곡과 두께를 ㎛ 단위로 측정할 수 있습니다.
반도체 공정의 정밀도를 위해서는 웨이퍼의 두께가 균일하면서 표면이 평탄할수록 좋지만, 그동안 신뢰할 만한 측정결과를 얻기가 어려웠습니다.
측정을 위해 웨이퍼를 고정하는 장치로 인한 응력 변형 때문입니다.
이 같은 응력 변형을 유지하면서 웨이퍼 두께와 형상을 정확하게 측정할 수 있는 기술이 우리 기술진에 의해 개발됐습니다.
[이재용 / 한국표준과학연구원 기반표준본부 : 중력에 의한 웨이퍼 형상 왜곡까지도 효과적으로 보상을 해서 웨이퍼 고유의 정확한 형상과 두께를 동시에 측정하는 것이 가장 큰 장점이라 하겠습니다.]
반도체 소자는 집적도를 높이기 위해 크기와 간격을 줄이는 데 주력해 왔지만, 한계가 있습니다.
최근 소자를 여러 층으로 쌓아 올려 반도체의 성능과 집적도를 높이는 새로운 공정이 개발되면서 웨이퍼의 두께나 형상을 측정하는 기술이 중요해졌습니다.
하지만 기존 기술은 특정 지점만을 측정하는 1차원적 접촉식 방법으로 정확성이 떨어졌고, 휜 정도를 나타내는 형상 측정기술은 아예 없었습니다.
이번에 개발된 기술은 레이저를 사용해 웨이퍼 전체를 2차원적으로 스캐닝하는 비접촉식으로 웨이퍼 형상까지 측정할 수 있습니다.
또한, 최대 300㎜ 웨이퍼 상에서 0.1 ㎛ 수준의 두께 변화를 감지할 수 있고, 0.7 ㎛의 정확도를 얻을 수 있습니다.
이는 축구 경기장의 굴곡을 0.2㎜ 이하의 정확도로 측정할 수 있는 수준입니다.
[강주식 / 한국표준과학연구원 기반표준본부 : 산업체에서 요청이 있어도 측정하지 못했던 웨이퍼 전체 면적에 대한 두께와 휘어진 양에 대한 측정 표준이 이제 확립됨에 따라 산업체 대상으로 측정 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다.]
반도체 제조공정의 불량률을 낮추고 생산 효율을 높일 수 있는 이 기술은 태양광 전지용이나 LED 소자 웨이퍼 측정도 가능합니다.
YTN 이정우[ljwwo... (중략)
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