한국표준과학연구원은 3시간 걸리던 반도체 패키징 검사를 16분 만에 끝낼 수 있는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 반도체 패키징은 회로가 새겨진 반도체 칩에 전기적 연결을 해주고 외부 충격으로부터 안전하게 보호하는 밀봉 공정이다.
안희경 선임연구원 연구팀은 수백㎚(나노미터·100만분의 1㎜) 수준의 정밀한 분해능(서로 떨어진 두 점을 구별할 수 있는 능력)으로 반도체 패키징의 흠집 등 미세 결함을 빠르게 검사할 수 있는 기술을 개발했다.
수㎛(마이크로미터·1천분의 1㎜) 수준으로 소형화하는 반도체 패키징 검사를 위해서는 높은 수준의 분해능을 가진 장비가 필요하다. 기존 발광다이오드(LED)와 저배율 대물렌즈를 이용한 광학식 장비는 분해능은 높지만, 측정에 시간이 오래 걸려 산업 분야에 적용하기 어려웠다.
연구팀은 하나의 조각에서 발생하는 오차를 모든 조각에 적용할 수 있는 알고리즘을 개발해 측정 시간을 줄이는 데 성공했다.
현재 산업계에서 사용 중인 100배율 렌즈 장착 장비보다 자세하게 표면을 관찰할 수 있고, 한 번에 관찰할 수 있는 면적은 100배 더 넓다. 이 기술을 사용하면 가로 1㎜, 세로 1㎜ 크기 반도체 패키징 이미지를 250㎚ 이하 분해능으로 16분 만에 검사할 수 있다.
2018년 기술 기준 검사 시간(3시간)의 12분의 1 수준으로 줄였다.
안희경 선임연구원은 "반도체·디스플레이의 표면 검사 등 수백㎚ 이하 분해능이 요구되는 산업 분야에 즉시 투입할 수 있을 것"이라고 말했다.