高解像度非破壊三次元形状分析技術と産業応用

近年、ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）、人工知能（AI）、先端パッケージング（2.5D / 3D IC）および高密度PCB技術の急速な発展に伴い、部品構造は継続的に微細化され、プロセスの許容度は大幅に低下しています。表面粗さ、構造の高さの差、微細構造の輪郭およびパッケージ形状の制御は、歩留まりと信頼性に影響を与える重要な要因となっています。

ナノスケールの形状分析のニーズに応えるために、MA-tekは、業界で認められたグローバルな精密表面測定分野のSensofar社と協力し、Sensofar S Neox光学三次元表面形状測定システムを導入しました。共焦点顕微鏡（Confocal Microscope）、白色光干渉計（White-Light Interferometry）、および焦点変化/焦点移動技術（Focus Variation）を統合し、高解像度、非破壊、全視野の三次元測定能力を提供します。

光学三次元表面形状測定システムは、形状測定に重点を置いています。例えば：

• 表面粗さ（Ra / Rq / Sa / Sq）
• 微構造の高さと深さの分析
• 線幅 / 線高 / 線長の測定
• 銅柱（Copper Pillar）と錫球（Solder Ball）の3D輪郭
• シリコンフォトニクス構造の形態分析
• クレーターテストの深さと幅の測定
• ICパッケージレーザーマーキングプロファイル分析
   

先進パッケージングプロセスにおいて、銅ピラーの高さが不均一であったり、コーティングの形状に異常があったり、垂直導通孔（TSV、Via）の深さの制御が不良であることは、ストレス集中や後段の信頼性問題を引き起こす可能性があります。高解像度の三次元形状再構築を通じて、プロセス状態をリアルタイムで把握し、重要なパラメータを最適化することができます。

技術優勢

非接触、非破壊式測定

プローブの圧痕やサンプルの汚染を避けるため、脆い材料や高価なサンプルに適しています。

ナノメートル級の高解像度

ホワイトライトモードの高度解析はサブナノメートルレベルに達します
共焦点モードは高傾斜構造（最大約72°）を測定できます。

3. 多様な表面適応能力

• 粗糙表面 → Confocal モード
• 超平滑表面 → ホワイトライトモード
• 複雑な輪郭

4. 大型サンプルのサポート

• 最大測定領域は 2 cm × 2 cm に達することができます
• 12インチのシリコンウェハー測定に対応
• 大気環境下で操作可能
   

適用応用領域

✔ 半導体プロセスとパッケージ分析
✔ PCB 銅膜粗さと Via 深さの分析
精密加工とマイクロエレクトロメカニカルコンポーネント
医療植込み装置の表面品質検査
材料科学ナノ構造研究

MA-tekは、高度な光学三次元表面形状測定システムを導入し、共焦点、白色干渉、Focus Variation技術を統合することで、高解像度で非接触かつ非破壊の三次元測定能力を提供し、顧客がプロセスの変動をリアルタイムで把握し、重要なパラメータを最適化し、製品開発の初期段階で堅牢なプロセス基盤を構築するのを支援します。

➤ 参考文献：光学三次元表面形状測定技術の完全な紹介