3D-DIC와 스티칭 기법을 활용한 대면적 Warpage 및 국소 면내방향 변형률의 동시 정량 분석

• 영문명: Simultaneous Quantitative Analysis of Large-Area Warpage and Local In-Plane Strain Using 3D-DIC and Stitching Techniques
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 구창연(Chang-Yeon Gu) 오민호(Minho Oh) 최원(Won Choi) 함영석(Yeong Seok Ham) 주가현(Yong-Hyun Yi) 이용현(Yong-Hyun Yi) 이정한(Jung-Han Lee) 이성호(Sung-Ho Lee) 김택수(Taek-Soo Kim)
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제32권 제2호, 93~99쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.06.30

국문 초록

본 연구에서는 3차원 디지털 이미지 상관법(3D digital image correlation, 3D-DIC)과 스티칭 기법을 활용하여 12인치 웨이퍼의 온도 변화에따른 대면적 warpage 및 국소 면내방향 변형률을 동시에 정량적으로 분석하는 기법을 개발하였다. 웨이퍼의 전체 면적을 작은 영역으로 나눈 후, 3D-DIC를 활용하여 영역별 warpage를 측정하였으며, 스티칭 기법을 통해 측정된 영역별 데이터를 대면적 warpage 데이터로 변환하였다. 데이터의 스티칭 과정에서는 singular value decomposition (SVD)을 기반으로 도출한 공간 변환 행렬을 사용하였고, 대면적 warpage 정량화는 최소제곱법을 통해 생성한 fitting plane을 사용하였다. 개발한 기법을 통해 정량화 한 대면적 warpage 값은 자유곡면 측정 시스템의 전면적 warpage 측정값과의 비교를 통해 검증하였고, 97% 이상의 높은 정확도를 확인하였다. 또한, 250°C 까지의 고온 환경에서의 측정중 발생하는 불가피한 오차의 보정을 통해 온도 변화에 따른 대면적 warpage 및 국소 면내방향 변형률을 동시에 정량적으로 분석하였다.

영문 초록

In this research, a method was developed for the simultaneous and quantitative evaluation of large-area warpage and local in-plane strain in 12-inch wafers as a function of temperature using 3D digital image correlation (3D-DIC) and stitching techniques. The entire wafer surface was divided into smaller sections, and sectional warpage data were acquired using 3D-DIC. These sectional data were then reconstructed into full-surface warpage contours through stitching techniques. Spatial transformation matrices obtained via singular value decomposition (SVD) were applied during the stitching process, and a fitting plane determined by the least squares method was used for the quantitative assessment of full-surface warpage. The warpage results obtained using the proposed method were validated against full-field measurements from a free-form surface measurement system, demonstrating high accuracy with an error of less than 3%. Additionally, by compensating for the inevitable warpage errors that occur during high-temperature 3D-DIC measurements (up to 250°C), both large-area warpage and local in-plane strain were successfully analyzed simultaneously and quantitatively according to temperature.

목차

1. 서 론

2. 실험방법

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

감사의 글

References

키워드

3D digital image correlation Stitching Large-area warpage Local in-plane strain

참고문헌

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