초록 ▼

• 영상기반의 초미세 실시간 3차원 검사 시스템의 핵심요소 기술을 개발하고, 각 검사소스 기술을 융합하여 실시간 검사/결함 분리 기술을 구현하여 성능을 검증함
- 100nm급 나노 포커스 엑스선 소스 : 포컬 스팟 100 nm급, 관전류 1μA, 수명 100시간 이상의 완전 진공 밀봉형 전계방출 나노 포커스 엑스선 소스 개발(세계 최초,세계 최고 수준)
- 인터포저 기반 동시 적층 : 직경 1.5 μm, 피치 3μm의 TSV, 8단 적층된 시작품, 10초 이내 속경화 no-flow underfill 개발
- 전기적

• 영상기반의 초미세 실시간 3차원 검사 시스템의 핵심요소 기술을 개발하고, 각 검사소스 기술을 융합하여 실시간 검사/결함 분리 기술을 구현하여 성능을 검증함
- 100nm급 나노 포커스 엑스선 소스 : 포컬 스팟 100 nm급, 관전류 1μA, 수명 100시간 이상의 완전 진공 밀봉형 전계방출 나노 포커스 엑스선 소스 개발(세계 최초,세계 최고 수준)
- 인터포저 기반 동시 적층 : 직경 1.5 μm, 피치 3μm의 TSV, 8단 적층된 시작품, 10초 이내 속경화 no-flow underfill 개발
- 전기적 특성 기반 불량 검출 (EMDE) : 주파수 및 시간 영역 예측 모델링 오차 10% 미만, 결함 위치 추적 특성 예측 모델링 오차 5% 미만의 불량 검출
- LIT 상용화 시스템 개발 및 성능 검증 : 5mA 이상 정격인가 및 4단 적층 반도체 칩에서 저전류성 (유사 오픈형) 불량 스팟 검출, 반도체 칩 열 특성 예측 오차 10% 미만, 불량 단 위치 예측 20 μm/단, 표준장비결과와 비교를 통한 오차범위 10% 미만 달성(세계 최고 수준)
- 3D Big Data 처리 인터페이스 플랫폼 : 2D 영상분해능 1024×1024×16bits, 120f/s, 3채널 메모리 인터페이스 구현, 3D 복원분해능을 512×512×512, 3sec 이내, 2D 영상처리 1024×1024×16bits, 30f/s 이상 구현
- 3차원, 100nm급 X-ray CT 시스템 : 공간해상도 140 nm, FOV 100 μm 이하, CT scan time 10 sec , X-ray damage 감쇠 필터를 가진 X-ray CT 시스템 구현(세계 최고 수준)
- 3차원 초미세 결함을 가진 불량 시작품의 융합 검사 평가 : short, open 결함을 가진 8단 적층 TSV 시작품에 대하여 개발된 전기적 불량 검출, LIT, X-ray CT 등을 융합하여 단시간 내 결함 분석 검증(비융합 대비 2% 이내의 검사시간만 소요, 세계 최고 수준)

( 출처: 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
◦ We developed core technologies for an image-based, real-time hyperfine 3D inspection system and verified its performance by converging multiple sources for image and electrical signals
‑ Development of 100 nm class nano-focus x-ray source : Development of a fully vacuum-sealed fie

Ⅳ. Results
◦ We developed core technologies for an image-based, real-time hyperfine 3D inspection system and verified its performance by converging multiple sources for image and electrical signals
‑ Development of 100 nm class nano-focus x-ray source : Development of a fully vacuum-sealed field emission nano-focus x-ray source with a focal spot of 100 nm class, a tube current of 1 μA and a lifetime of more than 100 h (World First), and a high-density field emission electron source of 10 A/cm²(World Best)
‑ Development of interposer-based simultaneous stacking technology : Fabrication of a TSV chip with a via diameter of 1.5 μm, a prototype for analyzing 3-dimensional position of faults by stacking TSV and heat source chips and a 8-layer stacked prototype TSV through the stacking process using developed fluxing underfill, Development of a fast-setting no-flow underfill within curing time of 10 sec
‑ Development of 3D hyperfine EMDE : Prediction modeling with a frequency domain tolerance < 10 %, a time domain error < 10 %, and a defect tracking tolerance < 5 %
‑ Development of LIT commercialization system : Detection of low-current-type faults (like open-type) in 4-layer stacked commercial TSV chips with a rated current of > 5mA, Development of a commercial control program including a user-friendly GUI
‑ LIT Prediction of defect position in depth : Prediction of thermal changes with a < 10 % in tolerance and fault layer position with a resolution of 20 μm/layer, showing an overall tolerance < 10 % in comparison of a standard equipment
‑ Development of 3D Big Data analyzing interface platform : Development of a memory interface with 2D image resolution 1024x1024x16 bits, 120f/s, 3channel and a 3D backprojection integrated platform for X-ray, LIT, and electrical inspection sources and their convergence inspection, Achievement of 3D restoration with a resolution 512x512x512 within < 3sec and 2D image processing with a resolution 1024x1024x16bits, >30 f/s
‑ Development of 100 nm class 3D X-ray CT system : Development an X-ray CT with a spatial resoultion of 140 nm, a void defect size ≤ 0.5 μm, a FOV ≤ 100 μm, a CT scan time 10 sec and an x-ray damage reduction filter through designing and characterization of a hardware of 100 nm class CT system, and constructing a precision control system, Development of a calibration algorithm for spatial alignment of CT system and x-ray beam
‑ Evaluation of convergence inspection and fault isolation for 3-dimensional hyperfine defects: Verification of defect inspection and isolation in a very short time by using convergent EMDE, LIT, and X-ray CT developed for 8-layer stacked TSVs having short and open defects(within 2% inspection time in comparison with non-convergence inspection, World Best)

( 출처: SUMMARY 16p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 14
• CONTENTS ... 19
• 목차 ... 20
• 제 1 장 연구과제의 개요 ... 21
• 제 1 절 연구의 목표 ... 21
• 제 2 절 개발 기술의 중요성 및 필요성 ... 23
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 29
• 제 1 절 국내 기술 현황 ... 29
• 제 2 절 해외 기술 개발 현황 ... 32
• 제 3 절 국내·외 기술개발 현황 대비 연구결과의 우수성 ... 37
• 제 3 장 연구수행 내용 및 결과 ... 39
• 제 1 절 기술 개발 목표 및 접근방법 ... 39
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 45
• 제 3 절 각 기관/기업별 연구 결과 ... 60
• 제 4 절 공동·융합 검사 평가 ... 257
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 261
• 제 1 절 연차별 목표 달성 실적 ... 261
• 제 2 절 관련 분야 기술 발전 기여도 ... 266
• 제 5 장 연구결과의 활용계획 ... 267
• 제 6 장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 272
• 제 7 장 참고문헌 ... 274
• 부록. 연구성과 집계(최종보고서 부록) ... 277
• 끝페이지 ... 294