작성일 : 21-01-03 15:41
표준연 안희경 첨단측정장비연구소 박사팀, 높은 분해능 갖는 광학식 측정 장비, '100배 면적 한 번에' 반도체 패키징 측정기술 개발
 글쓴이 : happy
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'100배 면적 한 번에' 반도체 패키징 측정기술 개발

  •  김지영 기자
  •  
  •  승인 2020.12.14 11:50
 

표준연, 높은 분해능 갖는 광학식 측정 장비
기존 대비 성능·속도 향상, 표면 미세 결함까지 확인 가능

표준연이 반도체 등 첨단부품 표면의 미세결함을 빠르고 정밀하게 검사할 수있는 측정기술을 개발했다.[사진=표준연 제공]
표준연이 반도체 등 첨단부품 표면의 미세결함을 빠르고 정밀하게 검사할 수있는 측정기술을 개발했다.[사진=표준연 제공]
차세대 첨단부품 표면의 미세결함을 정밀하고 빠르게 검사할 수 있는 측정기술이 개발됐다.

한국표준과학연구원(원장 박현민)은 안희경 첨단측정장비연구소 박사팀수백 나노미터(㎚·1 ㎚는 10억분의 1 m) 수준의 정밀한 분해능으로 첨단부품 표면 미세 결함을 빠르게 검사할 측정기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

연구진에 따르면 이 기술을 적용한 측정장비는 기존 산업계에서 쓰이는 100배율 렌즈가 장착된 장비보다 자세하게 표면을 관찰할 수 있고, 한 번에 관찰할 수 있는 면적이 100배 정도 넓다.

스마트기기, 인공지능, 5세대(5G) 이동통신, 사물인터넷(IoT) 등을 기기에 탑재하기 위해서 반도체기술이 중요하다. 특히 전자기기들이 점점 작아지면서 반도체 패키징도 소형화되고 있기 때문에 반도체 패키징 생산과정에서 생기는 표면의 흠집 등 결함을 세밀하게 거사하는 기술도 요구되고 있다. 

수 마이크로미터 수준으로 작아지는 반도체 패키징을 검사하려면 높은 분해능이 필요하다. 최근 LED와 저배율 대물렌즈를 이용해 물체를 여러 각도에서 비추고 반사되는 신호를 병합해 분해능을 높이는 광학식 측정 연구가 산업계의 주목을 받고있지만 시간이 오래걸려 산업계에서 바로 적용하기 어려웠다.

안 박사팀은 새로운 알고리즘 개발로 이를 극복했다. 넓은 측정 영역을 조각으로 나눠 관찰하고, 각 조각에 대한 오차를 모두 계산하느라 오래 걸렸던 단점을 하나의 조각에 대해서만 오차를 계산해 그 결과를 모든 조각에 적용토록했다. 

연구진에 따르면 이 기술을 사용하면 1 mm × 1 mm의 이미지를 250 나노미터 이하 분해능으로 16분 만에 검사할 수 있다. 2018년 기술을 기준으로 하면 같은 면적을 검사하는데 약 3시간이 소요됐다. 해당 기술은 시제품 형태로 제작돼, 산업 분야에 즉시 투입이 가능하다.

안희경 박사"병렬 처리와 같은 기술을 사용해 처리 속도를 최적화한다면 반도체, 디스플레이의 표면 검사와 같이 수백 나노미터 이하의 분해능이 요구되는 산업 분야에 즉시 투입이 가능할 것"이라고 말했다. 

이번 기술은 광계측 장비 및 모듈 전문기업 넥센서에 기술이전됐다. 연구내용은 국제학술지 옵틱스 앤 레이저스 인 엔지니어링에 게재됐다.