레이저의 재발견, 반도체균열까지 손금보듯…

레이저의 재발견, 반도체균열까지 손금보듯…
안경애 기자   naturean@dt.co.kr |   입력: 2013-12-11 20:23
KAIST, 스마트 스캐닝 기술 응용, 고정밀 실시간 감지기술 개발
■ 사업화 유망 히든 테크
(33) 카이스트 손훈 교수 - 반도체 균열 실시간 검출기술


반도체를 제조하는 과정에서 표면 균열 여부를 실시간 자동 파악할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

손훈 KAIST 교수(건설 및 환경공학과)팀은 각종 시설물 건전성 점검에 쓰이는 스마트 스캐닝 기술을 응용, 반도체 균열을 실시간 검출하는 레이저 기술을 개발했다.

이 기술은 변조된 연속 레이저를 통해 대상 반도체 칩에 열파를 쏘아보내고, 열파 흐름을 열화상 카메라를 이용해 포착한 후 이미지 프로세싱 기법을 통해 손상 유무와 위치, 크기를 평가하는 방식이다.

비접촉식이어서 접촉식 센서나 중간 매개체 없이 떨어진 곳에서 검사가 가능해 반도체 제조공정에 접목할 수 있다는 강점이 크다. 이는 주파수 변조된 연속 레이저를 열화상 카메라와 동기화해 열파를 정밀하게 집중하고 제어할 수 있기 때문에 가능하다. 기존 열화상 비파괴 검사 기법은 열에너지를 멀리 보내지 못하다 보니 진단거리가 짧은 문제가 있었다.

아울러 열파 측정을 방해하는 표면 잡음을 제거해, 고해상도의 열화상 이미지를 얻을 수 있다. 전체 시스템을 자동화해 사용자가 개입하지 않아도 손상 여부를 자동으로 알려주는 것도 특징적이다.

이 시스템은 반도체뿐만 아니라 디스플레이 패널 검사, 제고공정 설비라인 검사 등에 폭넓게 응용될 수 있을 전망이다. 나아가 항공, 철도, 원자력발전소 등의 건전성 평가에도 활용될 수 있다.

손 교수는 "초음파나 X레이를 이용하는 기존 반도체 비파괴 검사 기술이나 열화상 기법은 제조공정 내에서 실시간 검사가 불가능하거나 효율 또는 정밀성이 낮은 한계가 있었다"며 "실시간 고정밀 감지가 가능하다는 게 이 기술의 강점"이라고 설명했다.

연구진은 삼성전자의 지원을 받아 기술의 완성도를 높이는 연구를 진행하고 있다. 또 미래창조과학부의 연구성과 사업화 지원사업에 선정돼 컨설팅, 기술 마케팅 등의 도움을 얻고 있다.

안경애기자 naturean@

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