보도자료: 신속하고 정확한 반도체 품질 관리 및 분석을 위한 새로운 생산 현장용 도구
2023년 2월 10일
웨이퍼 단계부터 최종 소자까지 반도체 상태를 분석하는 작업은 전문가의 몫으로 여겨지며, 생산 현장에서 직접 재료 품질의 양호 여부에 대한 “결정권자” 역할을 할 수 있는 분석 장비는 극히 드뭅니다.
새로운 Freiberg Instruments의 고해상도 표면 광전압 분광법(HR-SPS) 장비는 워크플로우 속도에 영향을 주지 않고 작업을 수행한다는 점에서 진정한 생산 현장용 도구입니다. HR-SPS는 실리콘, 실리콘 카바이드, 기타 반도체 또는 광활성 소재 등 생산에 사용되는 재료의 수율에 결정적인 영향을 미치는 매개변수를 검사합니다.
HR-SPS 장비는 하나 이상의 광원에 의해 자극되었을 때 재료의 시간 분해 표면 광전압 반응을 측정합니다. 광원은 재료의 전자적 특성과 수율 저하와 연관될 수 있는 재료 내의 알려진 결함에 따라 선택됩니다. 예를 들어, 실리콘 단결정 웨이퍼에는 소자 공정 중 수율 저하를 초래할 수 있는 여러 결함이 존재할 수 있습니다. 단결정 실리콘 웨이퍼에는 부울 성장 주기나 다양한 소자 공정 단계에서 기인한 높은 농도의 질소가 포함될 수 있습니다. 질소 원자는 본래 완벽한 실리콘 결정 내에서 치환 쌍을 형성할 수 있으며, 이 쌍은 실리콘 웨이퍼 내에서 바람직하지 않은 전자 상태를 형성하기 때문에 MOS 게이트 구조의 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. HR-SPS 장비는 이러한 결함의 존재 여부뿐만 아니라 대략적인 밀도까지 측정할 수 있습니다. 이를 통해 웨이퍼 배치 내 및 배치 간의 변동을 모니터링하고, 장비/도구-호스트 인터페이스 프로토콜을 통해 보고하여 SPC(통계적 공정 관리) 목적으로 활용할 수 있습니다.
HR-SPS는 다양한 방식으로 구성할 수 있는 매우 다재다능한 장비입니다. 이 장비는 거의 모든 광활성 물질에 사용할 수 있으며, 현재 유일한 제한 사항은 5.0 eV로 제한된 밴드갭 에너지뿐입니다. 기본 측정 방식은 나노초 단위의 시간 분해 표면 광전압 신호로, 뛰어난 신호 대 잡음비와 5~6차원의 측정 범위를 제공합니다. 신호 분석 루프를 포함하여 한 번의 측정에는 약 15~30초가 소요됩니다. 측정 결과는 합격/불합격 판정부터 테스트된 소재의 상태에 대한 전체 측정 보고서에 이르기까지 다양하게 제공될 수 있습니다. 물론, SEMI 표준을 준수하는 자동 소재 취급 시스템(AMHS)에 대한 모든 기계적 적용이 가능합니다.