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대면적 제품의 초고속 초정밀 3D 형상 측정

2021.08Hit. 761

스마트 팩토리 제조 산업의 가장 큰 화두는 공정의 수율 향상과 효과적인 생산 품질 개선입니다. 제품의 집적도가 높아지고 공정 혁신이 가속됨에 따라 면적이 큰 대상물의 미세 구조 형상에 대한 측정 기술이 큰 수요로 자리잡았습니다. 이번 뉴스레터에서는 광 간섭 기술 기반 3D 측정 솔루션인 넥센서 XI-2 센서를 소개합니다.

XI-2 센서는 정밀 측정장비의 검교정에 사용되는 기술인 간섭 측정법(Interferometry)이 적용된 제품으로 넓은 영역에 대해서 정밀한 측정이 가능한 솔루션입니다. 데이터 양이 많음에도 불구하고 기존의 간섭 측정법보다 10배 이상 빠른 속도로 측정하고 신뢰성 있는 데이터를 제공함으로써 공정 효율 향상과 생산 품질을 개선에 효과적입니다. 넓은 영역을 빠른 속도로 측정함으로 양산 라인에 적용하기에 적합하며 신뢰할 수 있는 수준 높은 측정 기술을 제공합니다.

적용 분야

: wafer bump

: HBM (High Bandwidth Memory)

: DDI (Display Drive IC)

CCM (Compact Camera Module)

XI-2 센서는 대상물의 단차, 두께 등의 3D 형상을 측정하는데 반도체의 구조 측정, 범프 측정, 디스플레이의 표면 구조 및 형상, 이물질로 인한 돌기 측정 등 수 미크론 정밀도의 어플리케이션 측정에활용됩니다. 또한 박막 분리가 가능하도록 개발되어 다층 구조를 가진 제품의 측정에 탁월한 성능을 보입니다. FOV 100mm X 100mm 까지 측정할 수 있으며 영상 조합(stitching)기능을 통해 더 확장된 영역에 대한 정밀한 측정도 가능합니다.

간섭 측정법 기본 원리

속도, 정확성, 반복성이 뛰어난 간섭 측정법(Interferometry)

간섭측정법은 동일한 광원에서 나오는 빛을 두 갈래 이상으로 나누어 진행 경로에 차이가 생기도록 한 후, 빛이 다시 만났을 때 일어나는 간섭 현상을 관찰하는 측정법 입니다. 작은 영역에 대한 높은 정밀도를 지닌 비접촉식 광학 기반 면적 측정 방식으로 기존 측정 속도보다 5~10배 정도 빨라 양산 라인에 적용 될 수 있도록 최적화 된 측정법 입니다.

① LED조명에서 발산된 빛이 ② B/S를 맞고 분리되어 기준 ③ Mirror와 ④ 측정 대상에 조사. 두 대상체에 맞고 돌아오는 빛이 ⑤ 간섭을 일으켜 측정 대상의 정확한 높이 값 확인

단층 박막 (Passivation층) 두께 측정 특화 기술

단층 구조로 이루어진 제품의 정확한 형상과 두께를 측정하여 양산의 효율과 안정성을 높여줄 수 있습니다. 셋업 시간이 단축되고 사용자의 숙련도와 상관없이 측정되기 때문에 제품의 유지보수에도 매우 유리합니다.

투명한 ① Passivation 층의 상면과 ② 바닥면(Si면)에 반사되는 빛의 간섭으로 두께 측정이 가능하며 위 두 기준면으로부터의 ③ Bump 높이를 분리하여 계산할 수 있음

센서 사양

FOV	29 mm x 22 mm	24 mm x 18 mm
수평 분해능 (XY 축)	3μm	6μm
반복 정밀도	100 nm (3 sigma / Standard sample)
스캔 속도	1 sec.(Depend on sample / > 3 sec.)
높이 분해능 (Z축)	User settable

비전 검사에 활용되는 빛의 특성 (시리즈 #1)

EasyDeepLearning 라이브러리의 구성과 활용

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