제덱스, 반도체 수율의 복병 ‘파티클’ 잡는 차세대 검사장치 공개

정전척·FOUP 등 고중량 핵심 부품까지 정량 분석… 10nm 극초미세 입자 검출로 공정 혁신

반도체 파티클(Particle) 제어 분야의 강자인 제덱스(JEDEX)가 나노급 초미세 공정의 수율을 결정지을 차세대 검사 시스템 ‘M802ESC’를 시장에 선보였다. 이번에 출시된 장비는 정전척(ESC)과 스퍼터링 타겟(Sputtering Target), FOUP 등 그동안 덩치가 크거나 무거워 정밀한 파티클 분석이 어려웠던 반도체 핵심 부품들을 타깃으로 한다.

반도체 공정이 10나노미터(nm) 이하로 미세화됨에 따라, 눈에 보이지 않는 아주 작은 먼지 하나가 회로를 끊어버리거나 합선을 일으키는 등 치명적인 결함을 유발하고 있다. 제덱스의 M802ESC는 이러한 ‘보이지 않는 적’을 데이터 기반으로 정밀하게 찾아내어 관리할 수 있도록 돕는 장비다.

“보이지 않는 적” 파티클, 데이터로 정밀 타격

M802ESC의 가장 큰 혁신은 검사 대상의 한계를 극복했다는 점이다. 기존 검사 방식으로는 정전척처럼 무겁거나 표면이 정밀한 부품의 파티클을 수치화하기가 매우 까다로웠다. 제덱스는 최대 50kg의 하중을 견디는 설계와 직경 610mm 이내의 대형 시료까지 대응할 수 있는 구조를 적용해 이 문제를 해결했다.

검사 정밀도 또한 압도적이다. 기본적으로 0.1µm(마이크로미터) 이상의 입자를 잡아낼 수 있으며, 특수 옵션을 적용할 경우 무려 10nm 수준의 극초미세 파티클까지 개수를 셀 수 있다. 이는 머리카락 굵기의 수만 분의 일에 해당하는 크기로, 나노급 공정을 운영하는 반도체 제조사들에게 필수적인 기능이다.

오염 없는 비접촉 검사로 데이터 신뢰성 확보

검사 과정에서 발생할 수 있는 2차 오염을 원천 차단한 것도 기술적 성과다. M802ESC는 로봇 제어 기반의 비접촉 스캔 노즐 방식을 채택했다. 시료에 직접 닿지 않고도 고효율 입자 추출 시스템을 통해 표면의 파티클을 분리하고 회수한다. 특허를 받은 회수 헤드 구조는 검사 도중 파티클이 사방으로 튀는 것을 방지해 데이터의 신뢰도를 높인다.

또한 장비 내부를 ‘클래스 1(Class 1)’ 수준의 초청정 환경으로 유지하기 위해 고성능 울파(ULPA) 필터를 장착했다. 외부의 간섭 없이 순수하게 부품 표면에 있던 파티클만을 측정할 수 있는 환경을 구축한 것이다. 제덱스 측은 “이번 장비 출시로 그동안 감(感)에 의존하거나 정성적으로 평가해왔던 핵심 부품들의 청정도 관리를 데이터 중심으로 바꿀 수 있게 됐다”고 설명했다.