니콘 코퍼레이션은 세계적으로 유명한 디지털 카메라뿐만 아니라 일본의 자체 공장에서 제조된 유리로 만든 고성능 광학 장치까지 모두 공급할 수 있는 기술력 덕분에 독일 남서부 빌링엔-슈베닝엔에 위치한 Hahn-Schickard 마이크로 및 정보 기술 연구소의 반복된 현미경 장비 구매를 이끌어낼 수 있었습니다. Hahn-Schickard는 프라이부르크, 울름, 슈투트가르트에서도 사업을 운영하고 있으며, 모든 산업 분야에서 마이크로시스템 기술을 활용하여 지능형 제품 개발의 컨셉부터 중소 또는 대규모 제조 과정까지도 아우를 수 있는 전문 기업입니다. 그들은 MEMS(Micro-ElectroMechanical Systems), 랩온어칩(lab-on-a-chip), 센서 및 액추에이터, 사이버 물리시스템, 정보 기술, 소프트웨어 개발 및 분석 분야에서 혁신적인 제품과 기술력을 선보이고 있습니다. 마이크로 시스템 기술을 위해 비영리로 운영되는 이 연구개발 서비스 제공업체는 연구 업무와 시험생산 업무를 지원하기 위해 백색광 간섭계, 엑스레이 CT, 탁상형 주사전자현미경 등을 포함한 다양한 2D 및 3D 검사 전략, 측정 및 테스트 장비를 필요로 합니다. 광학현미경도 광범위하게 사용되며, 니콘의 쌍안 복합현미경 모델 3종이 수년 동안 이 작업에서 중심적인 역할을 해 왔습니다. 빌링엔 슈베닝엔에서 공정 엔지니어를 맡고 있고 반도체 칩 생산 공정에서 150mm 이하 웨이퍼의 포토리소그래피를 담당하는 데이비드 호흐슈타인(David Hochstein) 연구원은 이렇게 말합니다. “기존 니콘 현미경에는 최신 Windows 10 운영체제와 호환되지 않는 구형 카메라 기술이 탑재되어 있었기 때문에, 저희는 앞서 계획된 장비 현대화 프로그램의 일환으로 새 카메라를 구입하기로 결정했습니다.” “또한 처리되어야 하는 측정 및 테스트 작업 수요의 증가를 충족할 수 있으려면 현미경을 추가로 구입하여 용량을 확대할 필요가 있다는 것도 분명했습니다.
다른 현미경 제조사들도 후보로 놓고 평가했지만, 우리가 선호하는 공급업체는 니콘이었습니다. 이곳의 많은 엔지니어가 니콘 소프트웨어에 이미 익숙하고 잘 사용하고 있는 만큼 교육 기간도 단축될 수 있기 때문입니다.”
그러한 고려 끝에 Hahn-Schickard는 니콘 메트롤로지에서 Digital Sight DS-Fi3 디지털 카메라를 탑재한 Eclipse L200ND 대형 스테이지 ‘반도체용’ 현미경을 구입했고, 같은 기종의 디지털 카메라 3대를 추가하여 기존의 광학 현미경도 업그레이드 했습니다. 이 카메라는 590만 화소 CMOS 이미지 센서와 고속 데이터 판독 기능, 뛰어난 색 재현성 및 높은 양자 효율을 갖추고 있어 명시야, 암시야, 차등 간섭 대비(DIC), 위상차 및 형광 여기를 포함한 다양한 관찰 모드에서 최적의 이미징을 제공합니다. 카메라 포트가 달린 이 최신형 삼안 복합현미경에는 니콘 메트롤로지의 CFI60-2 광학 장치가 장착되어 있습니다. 에피스코픽 및 디아스코픽 광학 대비 기법을 모두 사용하는 이 광학 장치는 집적 회로, 평면 패널 디스플레이, 대규모 통합 전자장치, 최신 유형의 웨이퍼를 위한 검사 작업에서 뛰어난 결과를 입증해 왔습니다. 이렇게 우수한 광학 장치에 다양한 유형의 조명을 결합하면 탁월한 고대비 및 고해상도를 얻을 수 있으며, 암시야 대비 이미지의 경우 기존 구성에서의 최대치보다 3배 높은 밝기를 제공합니다. 또한 최대 6개의 대물렌즈를 동시에 장착할 수 있습니다. 렌즈의 우수한 동초점 및 동심도 덕분에 대물렌즈 변경 시 이미지의 이동을 최소화할 수 있고, 따라서 관심 영역에서의 방향 혼동이 줄어들고 시간이 절약됩니다. 그래서 이미지의 위치를 유지하면서 고배율에서 저배율까지 안정적인 관찰이 가능합니다. 인체공학적 작동을 위해 작업자 가까이에 위치한 SEMI S2-0200/S8-0600 호환 접안렌즈는 25mm의 초광각 시야각과 0도에서 30도 사이의 경통 각도 조정 기능을 갖추고 있습니다.
Hahn-Schickard이 마지막으로 구매한 장비는 DS 카메라를 관리하여 최적의 이미지를 신속하게 획득하고 원활한 워크플로로 이를 체계화하여 시각화 및 분석을 수행할 수 있게 해주는 니콘 메트롤로지의 NIS-Elements 이미징 및 보관 소프트웨어 제품군이었습니다. 여기에는 이미지 스티칭, 객체 계수 및 볼륨 보기와 같은 강력한 기능도 포함되어 있습니다. Hahn-Schickard 연구소에 공급된 버전의 경우 형광 여기 이미징과 함께 사용하는 용도의 NIS-Elements BR(기본 연구)이었고, 이는 최대 4개의 차원(예: X, Y, Z 및 람다(파장))에서 데이터 관리 및 분석이 가능합니다. 호흐슈타인 연구원은 이렇게 설명합니다. “최신 장비가 생성하는 고해상도 이미지는 가시광선 스펙트럼을 넘어 적외선 영역까지 확장되며, 이는 포토리소그래피에 특히 유용합니다. 또한 적외선과 육안 검사 간의 전환이 빠릅니다.” “저희는 니콘 장비에 매우 익숙하기 때문에 시스템을 직접 설치할 수 있었고, 덕분에 코로나바이러스 문제에서도 자유로웠습니다. 니콘은 저희를 항상 잘 도와주었고, 특히 알체나우의 Nikon Metrology GmbH에서 일하는 피터 콜센 첸치치(Peter Callsen-Cencic) 박사로부터 훌륭한 지원을 받았습니다.”