현미경을 사용하는 근적외선(NIR) 이미징은 최대 650μm 두께의 실리콘을 통해 이미징하여 전자제품과 반도체를 검사할 수 있는 매우 효과적인 방법입니다.마이크로일렉트로닉스에서는 일반적인 고장 분석 프로토콜에 따라 실리콘을 투과해 회로 패턴을 비파괴적으로 검사할 수 있으면서도 완제품의 기계적 무결성을 유지해야 합니다.
NIR 이미징을 사용하는 일반적인 전자제품 검사는 다음을 포함합니다.
- 제품 내 단락 검사(예: 단선 표시, 응력 표시기)
- 본딩 정렬(얇게 본딩된 회로와 본딩된 웨이퍼 정렬 간 정렬 표시 분석)
- 전기 테스트 후 검사(모든 고장 유형)
- 칩 손상 평가(예: 재료 결함, 오염)
- 본딩된 웨이퍼 내의 장치 구조, 보이드 및 결함 감지, 실시간 기계 움직임의 이미징과 같은 미세 전자 기계 시스템(MEMS) 검사
게시물을 읽고 전자제품 및 반도체 검사에서 NIR 이미징을 사용하는 방법에 대한 예시를 살펴보십시오.추가로, 이러한 응용 분야에서 NIR 이미징을 지원하는 산업용 현미경, 디지털카메라 및 대물렌즈를 알아보십시오.
NIR 이미징을 전자제품 및 반도체 검사에서 사용하는 방식의 예
NIR 이미징을 사용하면 일반 시각으로는 볼 수 없는 전자 부품의 현미경 검사를 수행할 수 있습니다.산업 검사에서 NIR 이미징을 사용하는 몇 가지 매우 효과적인 방법은 다음과 같습니다.
1. 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키징(CSP)에서 칩 손상을 검사합니다.
웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지는 웨이퍼 레벨의 집적 회로 패키지입니다.현미경을 사용하는 NIR 이미징은 열 및 습기 테스트 중에 발생하는 칩 손상을 비파괴적으로 검사하기 위해 사용할 수 있습니다.IR 현미경은 실리콘을 통해 이미징할 수 있으므로 융해로 인한 누출, 구리 배선의 부식, 수지 부품의 벗겨짐 및 기타 문제를 관찰할 수 있습니다.
2.비파괴 플립 칩 분석을 수행합니다.
이름에서 알 수 있듯이 플립 칩은 칩의 활성 영역을 뒤집어 기판, 보드 또는 캐리어에 직접 장착하는 칩 패키징 방법입니다.플립 칩을 부품에 접착하게 되면, 가시광선을 통해 칩 패턴을 검사할 수 없습니다.이와는 대조적으로, IR 현미경을 사용하면 장착한 칩을 파괴하지 않고 실리콘을 통해 내부의 결함을 확인할 수 있습니다.이는 또한 집속 이온 빔(FIB) 처리를 받아야 하는 영역을 식별하는 효과적인 방법입니다.
3.웨이퍼 연삭량을 결정합니다.
웨이퍼 연삭은 웨이퍼 두께를 줄이는 반도체 장치 제조 단계입니다.연삭에 의해 장치의 두께가 줄어들면서 웨이퍼 양면을 측정할 필요성이 늘어나게 됩니다.그러나 적층된 웨이퍼 양면의 연삭량을 측정하는 것은 매우 어렵습니다.IR 현미경 시스템은 자재를 통해 이미징하여 웨이퍼의 전면과 후면에 초점을 맞출 수 있으므로 이를 통해 일반적인 거릿값을 얻을 수 있습니다.그런 다음 대물렌즈의 Z축 이동량을 측정하여 연삭량을 결정할 수 있습니다.
4.3D 마운팅 구성에서 칩 간격을 결정합니다.
IR 현미경은 또한 실리콘 간격 관리를 보조할 수 있습니다.IR 광이 실리콘을 통과하여 칩과 인터포저에 초점을 맞출 때, 대물렌즈의 이동량을 측정하여 3차원(3D) 마운팅 구성의 칩 간격을 비파괴적으로 결정할 수 있습니다.이 방법은 MEMS 장치의 측정 및 중공 구조에도 사용할 수 있습니다.
5.여러 종류의 어려운 샘플을 이미지화합니다.
더 긴 파장(예: 1,300~1,500nm 범위)에서 단파 적외선(SWIR) 이미징을 사용하면 MEMS 장치, 많이 도핑된 실리콘 샘플, 표면이 거친 샘플, 웨이퍼 본딩 및 3D 칩 스택과 같은 측정이 어려운 샘플에서 이미징이 가능합니다.이러한 방법은 인듐갈륨비소(InGaAs) 카메라와 같은 보다 민감한 이미징 시스템을 사용합니다.이러한 측정이 어려운 샘플은 전용 IR 대물렌즈, 고출력 조명 및 반사광 또는 투과광 현미경 검사에서 InGaAs 카메라의 신호 이점을 통해 이미징할 수 있습니다.
NIR 이미징을 위한 도구: 산업용 현미경, 근적외선 카메라 등
품질 관리 및 연구 개발(R) 실험실에서 근적외선 이미징을 가능하게 하는 다양한 도구를 사용할 수 있습니다.다음을 포함합니다.
1.투과광 IR 현미경
반사광 현미경은 위에서 샘플을 비추는 작업에 이상적입니다.반대로, 투과광 IR 현미경은 샘플 아래에서 실리콘을 통해 샘플을 비춰, 더 뚜렷한 대비를 제공합니다.투과광 현미경은 실리콘을 통해 정렬 패턴 또는 기준 표시를 검사하는 작업에 특히 유용합니다.
당사의 MX63 현미경은 빛의 IR 파장을 쉽게 투과시키는 실리콘 또는 유리로 구성된 IC 칩 및 기타 전자 장치 내부의 결함을 비파괴적으로 검사하기 위한 투과광 IR 관찰 기능을 제공합니다.
반도체 및 평판 디스플레이용 MX63 검사 현미경
2.근적외선 카메라
디지털 현미경 카메라는 대형 관측 시야를 유지하면서 최대 1,100nm의 NIR 스펙트럼 전체에서 고대비 이미지를 제공할 수 있습니다.1,100nm 밴드패스(BP) 필터와 페어링된 당사의 DP23M 흑백 현미경 카메라는 가시광선에서 최대 1,100nm까지의 광범위한 스펙트럼 반응을 제공하므로 이상적인 NIR 이미징 카메라입니다.6.4메가픽셀 해상도의 카메라는 신뢰할 수 있는 고품질 그레이 스케일 및 적외선 현미경 이미지를 제공합니다.
예시는 아래와 같습니다:
DP23M 디지털 현미경 카메라를 사용하여 캡처한 반도체 칩의 이미지A) 명시야 이미지 5배. B) IR 이미지 5배(BP 1,100nm 필터). C) 크롭된 디테일 20배 IR. D) 차등 대비 향상(DCE) 필터가 있는 크롭 디테일 20배 IR.
반도체 칩의 투과 IR 이미지(10배).DP23M 디지털 현미경 카메라를 사용하여 캡처했습니다.
위에 표시된 동일한 반도체 칩의 명시야 이미지(10배).DP23M 디지털 현미경 카메라를 사용하여 캡처했습니다.
샘플에 향상된 대비를 제공하는 가색상의 오버레이 이미지는 반도체 칩의 밝은 영역과 어두운 영역을 나타냅니다.명시야(청록색) 및 투과 IR(자홍색).DP23M 디지털 현미경 카메라를 사용하여 캡처했습니다.
3.근적외선 대물렌즈
최신 NIR 대물렌즈는 NIR 스펙트럼에서 향상된 투과율을 제공할 수 있습니다.향상된 투과율, 대비 및 수차 보정을 위해 LCPLN-IR 20배, 50배 및 100배 대물렌즈의 보정환을 특정 실리콘 두께에 맞게 설정할 수 있습니다.
실리콘 웨이퍼의 내부 구조를 검사하기 위한 LCPLN-IR 대물렌즈
4.이미지 분석 소프트웨어
대부분의 고장 분석 및 R 연구소는 디지털 접근 방식을 통한 결함 측정, 보고서 작성 및 이미지 보관을 요구합니다.본 응용 분야의 특성(저조도에서 자재를 통해 이미징) 때문에, 기본 대비가 최소화되므로 이미지 분석 소프트웨어를 통해 최적화해야 합니다.비네팅과 같은 원인으로 인한 불균일한 조명으로 중앙에 비해 이미지 모서리가 어둡게 됩니다.라이브 뷰와 캡처된 이미지에서 디지털 방식으로 이를 제거해야 합니다.
전용 소프트웨어는 다음을 제공하여 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.
- 관측 시야 전체에 걸쳐 이미지 균일성을 최대화하는 실시간 음영 보정
- 관측 시야 내 어디에서나 정확한 측정
- 자동으로 보고서 생성
- 이미지 및 관련 데이터 보관
당사의 IR 현미경과 디지털카메라는 PRECiV™ 이미지 및 측정 소프트웨어가 통합되어 이미징부터 보고에 이르기까지 완벽한 검사 워크플로를 생성합니다.NIR 이미징을 위한 당사의 솔루션에 대해 자세히 알아보려면 지금 당사 전문가에게 문의하십시오.
