우프틱스, 고속·고분해능 인라인 웨이퍼 계측 솔루션 ‘페멧(Phemet®)’ 출시-아이씨엔매거진

독자적 파면 위상 이미징(WFPI) 기술로 HBM 및 차세대 3D 반도체 공정 제어 혁신

반도체 파면 위상 이미징(WFPI) 계측 분야의 선도 기업인 우프틱스(Wooptix)가 반도체 웨이퍼의 형상과 기하학적 구조를 나노미터 이하의 분해능으로 정밀하게 측정할 수 있는 ‘페멧(Phemet^®)’ 계측 시스템을 출시했다. 이 시스템은 초고속 측정 성능을 갖추고 있어 실제 반도체 양산 라인(인라인)에서 공정 제어 능력을 획기적으로 높일 수 있는 대안으로 주목받고 있다.

1,600만 데이터 포인트를 단 한 번에 포착하는 WFPI 기술

페멧(Phemet^®) 시스템의 핵심 경쟁력은 우프틱스가 독자 개발한 ‘파면 위상 이미징(WFPI)’ 기술에 있다. 이 기술은 웨이퍼에서 반사되는 빛의 분포를 포착해 위상 맵을 구축하는 방식이다. 기존 방식과 달리 단일 이미지 촬영만으로 1,600만 개 이상의 데이터 포인트(4,700 x 4,700 픽셀)를 확보할 수 있어 측정 속도가 매우 빠르다.

시스템은 전체 실리콘 웨이퍼를 한 번에 스캔하여 웨이퍼의 형상과 나노토포그래피는 물론 휨(Bow), 뒤틀림(Warp) 등 주요 파라미터를 나노미터 이하 단위로 정밀하게 잡아낸다. 특히 소음이 적고 진동에 강한 설계를 채택해 미세한 진동이 발생하는 팹(Fab) 환경에서도 높은 측정 정확도를 유지한다. 이는 공정 엔지니어가 오버레이 오차나 결함의 원인을 정확히 추적하여 수율을 개선하는 데 결정적인 정보를 제공한다.

차세대 메모리와 로직 반도체 공정의 필수 병기

반도체 제조 기술이 3D 집적화와 하이브리드 본딩 방식으로 진화함에 따라 웨이퍼의 평탄도 측정은 더욱 중요해지고 있다. 우프틱스의 호세 마누엘 라모스(José Manuel Ramos) CEO는 페멧 시스템이 차세대 3D NAND 및 고대역폭 메모리(HBM), 후면 전원 공급(Backside Power Delivery) 로직 아키텍처 등 고난도 공정의 인라인 측정에 특히 유용하다고 강조했다.

시장 분석 기관인 테크인사이츠(TechInsights) 역시 반도체 기하 구조가 작아질수록 공정 허용 오차가 엄격해지기 때문에, 페멧과 같은 높은 처리량(Throughput)의 계측 방법이 공정 제어 비용을 낮추고 디바이스 성능을 향상시키는 핵심 요소가 될 것으로 전망했다. 우프틱스는 이미 주요 메모리 및 로직 반도체 고객사들과 테스트를 마쳤으며, 조만간 실제 양산 현장에 시스템을 공급할 계획이다.