ギガヘルツレーザ超音波顕微鏡の開発

吉赫兹激光超声显微镜的研制

• 批准号: 18656034
• 负责人: 巨 陽
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagoya University (2007)Tohoku University (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656034/
• 关键词: フェムト秒レーザ; 光音響効果; ギガヘルツ超音波; 開口合成; 顕微鏡; シリコン; チップサイズパッケージ; 非破壞検査; 非破壊検査

本研究では、フェムト秒パルスレーザ光とバルクシリコンとの局所的相互作用を解明し、光により音を発生する光音響効果を利用して、独自の発想に基づき、ギガヘルツレーザ超音波顕微鏡という新しい技術を開発する。レーザ光によるシリコン中のピコ秒パルスギガヘルツ超音波の発生および検出技術を世界に先駆けて開発することにより、ピコ秒超音波パルスの超高時間分解能を利用して、画像を再構成することにより、独創な超高分解能レーザ超音波顕微鏡技術を開発する。さらに、チップサイズパッケージのチップとアンダーフィル間のはく離やチップとバンプ間の微小き裂の検出を実現し、チップサイズパッケージの非破壊技術が未だ確立されていない状況を打破して、次世代の半導体デバイスの新規非破壊検査技術を提供する。本年度は以下の実績を得た。1.ギガヘルツレーザ超音波顕微鏡の構築レーザによる励起された超音波が材料内部に伝播する時、超音波が広がり、空間分解能が低いという問題を解決するため、フェムト秒パルスレーザ光による励起された超音波のパルスがピコ秒オーダである特徴を利用して、時間領域でのフェムト秒高分解能計測により、高い距離分解能を有する超音波計測システムを構築した。また、厚さの異なるシリコン試験片を用いて、シリコン内部の超音波の伝播、発散の状況を調査し、超音波の伝播モデルと比較し、理論と実験の間の差異を把握して、最適の校正方法を確立した。2.チップサイズパッケージの非破壊検査構成されたギガヘルツレーザ超音波顕微鏡を用いて、チップサイズパッケージのチップとアンダーフィル間のはく離の非破壊検出を実施した。シリコン基板と透明グラスの間にはく離を導入した標準試験片を用いて、超音波顕微鏡によるシリコン基板下の微小はく離の非破壊検出を実現した。

在这项研究中，我们将使用我们自己的思想，基于我们自己的想法，使用光声效应来阐明飞秒脉冲激光光和散装硅之间的局部相互作用，并开发出一种名为Gigahertz Laser Laser超声显微镜的新技术。通过开发世界上第一种在硅中生成和检测Picsecond脉冲Gigahertz超声波的技术，我们将通过使用PicoseCond超声波脉冲的超高时分辨率来重建图像，从而开发一种原始的超高分辨率激光超声显微镜技术。此外，通过意识到芯片大小包装和芯片弯头之间的芯片和底部填充之间的分离发现，它克服了尚未确定芯片大小包装的非破坏性技术的情况，并尚未确定新的非破坏性测试技术，用于下一生产的半导向器设备。今年，我们获得了以下结果：1。构建Gigahertz激光超声显微镜的构建，以解决超声波在材料内部传播激发时的超声波传播问题，空间分辨率较低，空间分辨率很低，超声测量系统具有高距离分辨率的高距离分辨率，该距离使用超距离的脉动构建了超级频繁的脉动，即在超距离的脉动中构建了超出的脉动，这些脉动是脉动的脉动，使得超过脉动的脉动构建Picseconds，使用时间域中的飞秒高分辨率测量。此外，使用具有不同厚度的硅测试样品，研究了硅内部超声波传播和差异的条件，并掌握了理论和实验之间的差异，并确定了最佳的校准方法。 2。芯片尺寸包装的非破坏性测试使用芯片尺寸和底部填充物之间的脱皮检测，使用Gigahertz激光超声显微镜进行了配置，形成Gigahertz Laser超声显微镜。使用超声显微镜实现了硅底物和透明玻璃之间引入剥离的标准样品，在硅底物下的小剥离进行了无损的检测。

项目成果

Measurement of Electrical Conductivity of Micron-Scale Metallic Wires

微米级金属线电导率的测量

• 发表时间: 2006
• 期刊: Transactions of Nonferrous Metals Society of China 16
• 作者: Y.Ju (T.Kobayashi;H.Soyama);B. -F. Ju (Y. Ju and M. Saka);B. -F. Ju (Y. Ju and M. Saka)
• 通讯作者: B. -F. Ju (Y. Ju and M. Saka)

Novel AFM Probe for Local Conductivity Measurement

用于局部电导率测量的新型 AFM 探针

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Journal of Nanoscience 5
• 作者: Y.Ju (T.Kobayashi;H.Soyama);B. -F. Ju (Y. Ju and M. Saka)
• 通讯作者: B. -F. Ju (Y. Ju and M. Saka)

Polymer acoustic matching layer for broadband ultrasonic applications

• DOI: 10.1121/1.2205127
• 发表时间: 2006-06
• 期刊: Journal of the Acoustical Society of America
• 影响因子: 2.4
• 作者: H. Tohmyoh

Welding of Pt nanowires by Joule heating

• DOI: 10.1016/j.scriptamat.2007.07.018
• 发表时间: 2007-11-01
• 期刊: SCRIPTA MATERIALIA
• 影响因子: 6
• 作者: Tohmyoh, Hironori;Imaizumi, Takuya;Saka, Masumi
• 通讯作者: Saka, Masumi

Potential of Acoustic Imaging in the Detection of Nanometer Gaps

声学成像在纳米间隙检测中的潜力

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 53・12
• 作者: H.Tohmyoh (M.Saka;H.Hirayama)
• 通讯作者: H.Hirayama)