고속 2µm RDL(재배포 레이어) 검사
첨단 패키징 공정에서의 비전 과제 극복
검증된 양품 다이(KGD)의 비용이 상승함에 따라, 재배선층(RDL) 검사에서의 결함 검출과 오탐 제어는 백엔드 공정에서 매우 중요한 과제가 되었습니다. 구리 RDL의 라인 폭이 2µm 이하로 줄어들면서, 다양한 소재의 레이어 적층으로 인한 기판 뒤틀림이 발생해 검사 난이도는 크게 증가하고 있습니다. 이는 수율, 비용 관리, 시장 출시 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 본 사례에서는 RDL 검사를 위한 비용 효율적인 고속 라인 스캔 비전 솔루션을 소개합니다.
최신 RDL 검사에 필요한 어플리케이션 요건
고집적 RDL은 FOWLP, FOPLP, 2.5D/3D 인터포저(실리콘 및 글래스), HBM, 칩렛 패키지 등 첨단 패키징 기술 전반에 걸쳐 필수적인 인터커넥트 기술로 자리잡고 있습니다. 이러한 어플리케이션은 치수 정밀도와 신뢰성 측면에서 전례 없는 수준의 요구 사항을 부과합니다. 현재 RDL 기술은 2/2µm 이하 수준까지 진화했으며, 팬아웃 공정에서는 4~5층의 구리 레이어가 일반화되어 있으며, 최첨단 공정에서는 이보다 더 많은 다층 구조가 요구되고 있습니다.
다층 구조는 기판 뒤틀림, 구리 결정 노이즈, 고해상도 스캔으로 인한 대용량 데이터 생성 등 다양한 검사 복잡성을 야기합니다. 이러한 요소들은 각 RDL 레이어마다 정밀하고 일관된 이미징을 요구합니다.
RDL 검사에서의 주요 비전 과제 해결
생산 속도에서 2µm 이하 패턴 해상도 구현
나이퀴스트 샘플링 2/2µm RDL 패턴 내 인접한 구리 라인을 명확히 구분할 수 있도록 약 0.87µm/pixel의 해상도가 필요합니다. 이는 이상적인 이미지 품질을 제공하지만, 고배율 사용으로 인해 시야각이 좁아지고 스캔 시간은 증가하게 됩니다.
보다 현실적인 접근법은 단일 픽셀 기반의 검출 기법입니다. 최소 패턴 크기를 단일 픽셀이 커버하도록 설정하고, 픽셀의 그레이스케일 변화량(ΔDN)을 기준으로 결함을 식별합니다. 예를 들어, 3.5µm × 3.5µm 픽셀과 1.75배 배율 조합으로 물체 측 해상도를 2.0µm/pixel로 맞추면, 2µm 크기의 RDL 피처를 직접적으로 검사할 수 있습니다. 피처 크기와 그레이스케일 차이의 상관관계를 수치화하고, 이에 기반한 적절한 임계값을 설정함으로써, 배경과 결함을 명확히 구분할 수 있습니다.
라인 그래프에서 볼 수 있듯이, f/3.2 조리개 값에서 블랙 도트 결함(핀홀)은 최소 1.2µm까지, 화이트 도트 결함(아일랜드)은 최소 2.0µm까지 검출 가능합니다.
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계속 읽기: 2µm RDL 검사를 위한 실용적인 비전 설계 전략
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