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본딩 웨이퍼 분석 시스템 개발
Development of Bonded Wafer Analysis System 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.33 no.9 = no.288, 2009년, pp.969 - 975  

장동영 (서울산업대학교 산업정보시스템공학과) ,  반창우 (서울산업대학교 에너지환경대학원 NIT공학과) ,  임영환 (서울테크노파크) ,  홍석기 (서울산업대학교 IT정책전문대학원 산업정보시스템공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, bonded wafer analysis system is proposed using laser beam transmission; while the transmission model is derived by simulation. Since the failure of bonded wafer stems in void existence, transmittance deviations caused by the thickness of the void are analyzed and variations of the int...

주제어

#본딩 웨이퍼   #엘립소미트리   #갈바노미러   #레이저   #웨이퍼 분석  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 논문의 목적은 레이저의 한계인 대면적 조사를 갈바노미러를 사용하여 극복하고, 웨이퍼의 투과율이 높은 1000nm 이상의 레이저를 투과시켜 본딩된 웨이퍼 내부의 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 광량의 변화율을 분석하여 기포 이미지의 위치를 파악하는 불량 검사 시스템을 구축하는데 있다.
  • 본 논문에서는 갈바노미러를 사용하여 웨이퍼 대면적 조사를 가능하게 하였고, 웨이퍼의 투과율이 높은 1000nm 이상의 레이저를 투과시켜 본딩 웨이퍼 내부의 기포 이미지의 위치를 파악하는 불량 검사 시스템을 구축하였다. 이와 같은 시스템 구축을 통해 본딩 웨이퍼의 결함 평가에 적용성이 높을 것으로 사료된다.
  • 따라서 본 논문의 목적은 레이저의 한계인 대면적 조사를 갈바노미러를 사용하여 극복하고, 웨이퍼의 투과율이 높은 1000nm 이상의 레이저를 투과시켜 본딩된 웨이퍼 내부의 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 광량의 변화율을 분석하여 기포 이미지의 위치를 파악하는 불량 검사 시스템을 구축하는데 있다.

가설 설정

  • 본딩면을 다층박막으로 가정하고 투과와 반사의 관계를 엘립소미트리(Ellipsometry) 기법을 사용하여 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초음파 검사기법의 단점은? 초음파 검사 기법은 10MHz ~ 500MHz 고주파 수의 초음파를 이용하여 검사체를 파괴하지 않고 내부를 검사할 수 있는 비파괴 검사의 일종으로 반도체 신뢰성 평가 뿐 만 아니라 금속, 비금속, 복합소재 등의 건전성 및 특성평가에 응용되고 있는 현대 산업 기술에 반드시 필요한 분석 장치이다.(15) 그러나 초음파 검사기법은 분석자의 숙련성과 많은 횟수의 샘플링 검사를 요구하고, 접촉식의 스캐닝 방식이기 때문에 전체적인 패턴을 확인하기에는 많은 시간이 소요된다. 또한 시료를 용액에 담궈야 하는 문제점도 갖고 있다.
Wafer Thick -ness Mapper은 본딩 웨이퍼 두께 측정에는 낮은 신뢰도와 재현성을 나타난 이유는? 하지만 위 장비는 IR램프를 이용한 장비로 싱글(Single) 웨이퍼 두께 측정에는 신뢰성과 재현성을 가지고 있으나 본딩 웨이퍼 두께 측정에는 낮은 신뢰도와 재현성을 나타내었다. 이는 계면이 2개인 경우는 가능하지만 계면이 4개 이상인 경우는 두께 및 기포의 위치 측정이 불가능하기 때문이다. 또한 아주 미세한 기포일 경우 레이저 투과 검사 시스템에서는 검출이 가능하였으나, 본 장비의 두께 측정으로는 기포의 위치 추적이 불가능하였다.
초음파 검사 기법이란? 초음파 검사 기법은 10MHz ~ 500MHz 고주파 수의 초음파를 이용하여 검사체를 파괴하지 않고 내부를 검사할 수 있는 비파괴 검사의 일종으로 반도체 신뢰성 평가 뿐 만 아니라 금속, 비금속, 복합소재 등의 건전성 및 특성평가에 응용되고 있는 현대 산업 기술에 반드시 필요한 분석 장치이다.(15) 그러나 초음파 검사기법은 분석자의 숙련성과 많은 횟수의 샘플링 검사를 요구하고, 접촉식의 스캐닝 방식이기 때문에 전체적인 패턴을 확인하기에는 많은 시간이 소요된다.
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참고문헌 (16)

  1. Burgers, A.R., Kinderman, R., Hylton, J.D., Sinke, W.C. and De Moor, H.H.C., 1997, ECN Solar Energy 'Light-trapping in Saw-Damage Etched Silicon Wafers,' No. 5 

  2. Zhao, J. and Martin A. Green, 1991, 'Optimized Anti-reflection Coatings for High-Efficiency Silicon Cells,' IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 38, No. 8 

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  3. Hofstetter, J., del Canizo, C., Ponce-Alcantara, S. and Luque A., 2007, Electron Devices, 'Optimization of SiNx:H Anti-Reflection Coatings for Silicon Solar Cells.' 

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  4. An, I. S., 2000, Ellipsometry, Hanyang University 

  5. Pang, H. Y., Kim, H. J., Kim, S. Y., Kim, B. I., 1997, 'Measurement of a Refractive Index and Thickness of Silicon-Dioxide Thin Film on LCD Glass Substrate Using a Variable Angle Ellipsometry,' Optical Society of Korea, Vol. 8, No. 1 

  6. Choi, D. J., 1987, 'The Measurement Thickness and Refracting Index of Ceramic Thin-Film by Ellipsometry,' Journal of the Korean Ceramic Society, Vol. 2, No. 4, pp. 392~395 

  7. Bang, S. H., Hong, S. K., Kim, S. G., Kang, T. S., 2003, 'Controller Design of a Galvanometer for Laser Marking Equipment,' Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, Vol. 17, No. 3 

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  8. Lee, W. Y., Kim, S. K., Cho, B. I. and Kwan, O. J., 1989, 'Evaluation of the Amorphous Layer Thickness in Implanted Silicon by Ellipsometry,' The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 12, No. 2 

  9. Kwon, J. H. and Lee, S. H., 2003, 'Anti-reflection coatings for solar cells,' The Korean Solar Energy Society 

  10. Kim, S. Y., 1990, 'Analysis of Surface and Thin Films Using Spectroscopic Ellipsometry,' Journal of the Optical Society of Korea, Vol. 1, No. 1 

  11. Chegal, W., Cho, Y. J., Cho, H. M., Kim, H. J., Lee, Y. W. and Kim, S. H., 2004, 'Measurement of Thin Film Thickness of Patterned Samples U sing Spectral Imaging Ellipsometry,' International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, Vol. 21, No. 6 

  12. Tommi Suni, 'Direct Wafer Bonding for MEMS and Microelectronics,' Technical editing Leena Uksoski 

  13. Lee, S. H. and Choi, K. S., 2006, 'An Implementation of Scanning Acoustic Microscope,' Korea Institute of Information Technology 

  14. Jung, S. T., Kim, K. S., Yang, S. p,. Jung, H. C. Y. and Lee, H., 2003, 'A Study on the Inner Defect Inspection for Semiconductor Package by ESPI,' The Korean Society of Mechanical Engineers, pp. 1442-1447 

  15. Nam, S. J. and Han, K. S., 2001, 'Implementation of Automated Defect Detection and Classification System for Semiconductor Wafers,' Korean Institute of Information Scientists and Engineers, Vol. 28. No. 2 

  16. Moon, D. M., Kang, S. G., Ryoo, K. K. and Jeong, H. D., 1997, 'A Fundamental Study of the Bonded SOI Wafer Manufacturing,' Korean Society for Precision Engineering, pp. 921-926 

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