[반도체 MI 장비 운영 4탄] 빛의 산란과 오염물질 측정

빛의 산란

빛의 산란은 빛이 매질을 통과하면서 경로가 변경되는 현상을 의미합니다. 이 현상은 다음과 같이 두 가지 주요 범주로 나뉩니다.

  1. 탄성 산란:
    • 레일리 산란 (Rayleigh Scattering): 빛의 파장이 산란을 일으키는 입자보다 큰 경우 발생합니다. 푸른 하늘과 붉은 노을 현상을 설명합니다.
    • 미 산란 (Mie Scattering): 입자의 크기가 빛의 파장과 비슷할 때 발생하며, 모든 파장의 빛이 비슷한 정도로 산란됩니다.
  2. 비탄성 산란:
    • 브릴루앙 산란 (Brillouin Scattering): 레이저 광이 물질 내부를 통과할 때 물질의 음파와 상호작용하여 발생하는 산란.
    • 컴프턴 산란 (Compton Scattering): X선이나 감마선이 물질과 반응해 파장이 증가하는 현상.
    • 라만 산란 (Raman Scattering): 빛이 물질과 상호작용하여 분자 고유 진동이나 회전 에너지 변화로 인해 주파수가 변하는 산란.

반도체 제조 공정에서의 오염물질과 결함

반도체 제조 과정에서는 다양한 오염물질과 결함이 발생할 수 있습니다. 이들은 제품의 신뢰성과 성능에 큰 영향을 미칩니다.

  1. 파티클 (Particles):
    • 제조 공정에서 발생하는 먼지 등의 입자로, 반도체 소자의 결함과 특성 불량을 유발할 수 있습니다.
  2. 유기오염물 (Organics):
    • 주로 분자 형태의 오염물로, 세정 공정에서 제대로 제거되지 않으면 반도체의 성능을 저하시킬 수 있습니다.
  3. 자연산화막 (Native Oxides):
    • 실리콘 기판 표면에 자연적으로 형성되는 산화막으로, 반도체 소자의 성능에 악영향을 줄 수 있습니다.
  4. 금속불순물 (Metallic Contaminants):
    • 금속 이온들이 반도체 기판 표면에 오염되어 소자의 특성을 열화시킵니다.
  5. 표면거칠기 (Surface Roughness):
    • 반도체 소자의 신뢰성과 성능을 높이기 위해 기판의 표면이 평탄해야 하며, 표면거칠기가 중요한 평가 기준이 됩니다.
  6. 디펙 (Defects):
    • 제조 공정 중 발생하는 다양한 결함으로, 반도체 소자의 수율을 낮추는 원인이 됩니다.

이러한 오염물질과 결함을 최소화하기 위해 반도체 제조 공정에서는 철저한 관리와 세정이 필수적입니다.

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