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자이스(www.zeiss.com)는 비파괴 3D 엑스레이 현미경(XRM) 제품인 엑스레디아 버사(Xradia Versa) 시리즈와 엑스레디아 콘텍스트 3D 엑스레이 마이크로CT(Xradia Context 3D X-ray microCT) 시스템을 위한 ‘어드밴스드 재구성 툴박스(Advanced Reconstruction Toolbox)’를 출시했다고 밝혔다. 

 

‘어드밴스드 재구성 툴박스’는 불량 분석(failure analysis, FA)을 위한 3D XRM의 필수 단계인 3D 이미지 재구성의 처리속도와 이미지 화질을 향상시켜, 더 빠른 분석 결과 도출 및 반도체 고급 패키징을 위한 새로운 애플리케이션과 워크플로우 구현을 지원한다는 것이 회사 측의 설명이다. 

 

일반적으로, 서로 다른 샘플 회전 각도에서 획득한 많은 2D 프로젝션으로부터 3D 데이터세트를 재구성하기 위해 FDK(Feldkamp-Davis-Kress) 필터링 투영 프로젝션 알고리즘이 사용된다. 하지만 FDK 기법은 이미지 노출 시간이나 프로젝션 횟수가 적으면 종종 화질이 저하되곤 한다.  

 

새로운 자이스 ‘어드밴스드 재구성 툴박스’는 2개의 신형 어드밴스드 재구성 엔진인 ‘옵티리콘(OptiRecon)’과 ‘딥리콘(DeepRecon)’을 제공한다. 이들 엔진은 반도체 고급 패키징 불량 및 구조 분석을 위해 화질을 그대로 유지하거나 또는 향상된 CNR(contrast-to-noise ratio)로 화질을 더욱 향상시키면서 더 빠른 스캔 속도를 실현한다. 이외에도, 재료 연구, 생활 과학, 첨단 배터리 개발 등을 포함한 매우 다양한 애플리케이션에 활용될 수 있다. 

 

자이스-어드밴스드 재구성 툴박스.png

 

 

‘옵티리콘(OptiRecon)’ 모듈은 광범위한 반도체 패키지에 이상적이며, FA는 물론 연구개발 애플리케이션 모두에 적합하다. 이 기술은 반복계산 재구성이라고 알려진 프로세스를 활용하는데, 수렴될 때까지 여러 차례의 반복을 통해 실제 프로젝션과 모델링된 프로젝션 사이의 차이를 계산한다. 이 모듈은 FDK에 비해 훨씬 더 적은 프로젝션 횟수 및 획득 시간을 사용하여 최적의 스캔 전략을 지원한다. 

반도체 패키지의 경우, 종전과 비슷하거나 더 나은 화질로 최대 2배 더 빠른 스캔 속도를 달성할 수 있다. 이처럼 높은 생산성은 다양한 이점을 가져다준다. 관심 영역(ROI)을 확대할 수 있고, 한 번의 스캔 작업중에서 분석 작업이 가능하며, 샘플의 방사선량을 줄일 수 있다. FDK와 유사한 처리속도 수준에서, OptiRecon은 보다 향상된 화질을 보장하기 때문에 분석 작업자에게 보다 우수한 CNR, 보다 용이한 결함 시각화, 그리고 눈의 피로 감소 같은 효과를 제공한다. 이 외에도 OptiRecon은 재구성 파라미터 최적화를 위해 사용하기 편한 인터페이스와, 빠르고 효율적인 재구성을 위한 첨단 고성능 오프라인 워크스테이션을 포함한다.

 

‘딥리콘(DeepRecon)’ 모듈은 맞춤형으로 훈련된 신경망을 활용함으로써 서로 같거나 비슷한 샘플에 대해 반복적인 분석이 필요한 FA 및 구조 분석 애플리케이션의 처리속도와 성공률을 높인다. 자이스는 고객의 요구 사항을 충족하도록 최적화될 수 있는 특정 샘플 집단을 위한 맞춤형 신경망을 제공한다. FDK와 비교할 때, DeepRecon은 지정된 샘플 집단에 대해 FDK와 같거나 더 나은 화질을 제공하면서 최대 4배 더 빠르게 스캔할 수 있으며, 동일한 스캔 시간을 적용할 경우에는 노이즈가 더 적으면서 훨씬 더 월등한 화질을 구현할 수 있다. 

워크플로우에 대해 원하는 DeepRecon 네트워크 모델을 적용하는 데에는 그다지 많은 노력이 필요치 않다. 툴 사용자는 자이스가 개발한 네트워크 모델 중 하나를 드롭다운 메뉴에서 선택하기만 하면 된다.

 

전자 산업계 책임 연구원 출신인 한국의 동신대학교 교수 심재현 박사는 “짧은 스캔 시간과 적은 프로젝션 횟수로 폴리머 분리막을 시각화 할 수 있는 것은 오직 자이스뿐이다. OptiRecon과 DeepRecon은 산업용 배터리 고객들에게는 환상적인 애플리케이션이다”라고 평가했다.

 

자이스 공정제어솔루션(PCS) 사업을 총괄하는 스테판 프레우스(Stefan Preuss) 박사는 “자이스 Xradia 600 시리즈 Versa는 지난해 출시 이후 패키지 불량 분석 작업을 위한 월등한 해상도와 화질, 처리속도 덕분에 전자 및 반도체 패키징 업계에서 강력한 모멘텀을 보였다”며 “고객들이 고급 패키지 불량 분석에서 끊임없이 새로운 이슈들에 직면함에 따라, 자이스는 이러한 과제에 정면으로 대응하기 위해 우리 제품에 새로운 기능과 보다 높은 수준의 성능을 구현할 수 있도록 혁신을 지속하고 있다. 옵티리콘 및 딥리콘 모듈을 장착한 ‘어드밴스드 재구성 툴박스’가 대표적인 사례로서, 이는 세계적인 이미징 솔루션의 처리속도와 화질을 대폭 향상시켜 고객이 이전보다 훨씬 더 빠르게 결과를 도출하고 패키지 수율을 높일 수 있게 해준다”고 말했다. 

 

피엔에프뉴스 pnfnews@pnfnews.com


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