半導体検査装置を用いた検査例とおすすめ関連製品をご紹介

暮らしのあらゆるところで使われている「半導体」

半導体は家電量販店等の店頭で販売されているわけではないので伝わりづらいかもしれませんが、生活圏のあらゆる場面で利用されているものです。
パソコンやスマートフォンをはじめ、エアコンや炊飯器等の家電、自販機や銀行ATM、自動車や電車等の社会的に浸透しているものまで、ほとんどの電子産業品に半導体が使われています。

半導体の検査に欠かせない「半導体検査装置」とは？

半導体製造においては製造工程ごとに検査が行われます。その検査のために用いられる装置が「半導体検査装置」です。
半導体は電子機器の基盤として欠かせないものであり、様々な電子回路がものすごい密度で集積されているものであるため、半導体の検査は電子機器の最低限の品質を担保するために重要な検査となります。

半導体検査装置のおすすめ関連製品

画像処理検査ソリューション「URCP」

画像処理検査ソリューション「URCP」の大きな特徴は柔軟なカスタマイズ性です。画像処理検査ソフトウェア群「URCP(UIS Ready and Custom Packages)」と検査装置を併せて、トータルシステムとしてご提供。お客様のニーズに合わせ「提案」「新規開発」「カスタマイズ」「導入」「アフターフォロー」まで、全面的にサポート可能です。

AI外観検査システム「ZENAI(ゼナイ)」

ディープラーニング技術を用いた外観検査AIシステム「ZENAI（ゼナイ）」により、お客様の課題解決を支援します。ZENAIで外観検査工程を自動化します。高度な画像分類により、不良や傷・異物の検出が可能です。これまで不可能だった微細な欠陥を検知でき、0.1秒の高速判定を実現しています。

FA装置の開発・設計・製造

画像処理技術や独自のソフトウエアを活用した検査技術が特徴。適応学習機能、ディープラーニング、機差補正機能の他にも、多様な欠陥抽出ができる機能、マルチタスク（並列処理）での検査時間の短縮、ワークパターンに合わせた高精度の検査領域作成など、お客様のワークや条件に合わせて独自ソフト機能を駆使したシステムを提供可能です。

クラボウの特殊カメラ・照明・画像処理技術

基板、ボード、シート、フィルム、その他にも飲料系などの容器類の外観検査、更に分光光度計(測色計)などを活用して、検査工程の問題を解決します。繊維部門の染色工程で長年培ったカラー技術、測色技術、色に関わる特殊技術を背景に、自社開発のカメラ、照明、ハード、ソフトで検査システムを提案し、お客様の安全安心をサポートいたします。

TY-VISION A308DC

3μm仕様に最適化した撮像ユニットと安定した搬送システムの相乗効果により高い検出力を実現しています。
また欠陥候補をAIで判定させることで虚報を低減します。
（オプション：AIシステム/TY-VISION XAIS）
さらに検査結果をデータ出力する事によりトレーサビリティーの確立。不良統計データの集積が可能になります。
TY-VISION A308DCとをご活用いただくことで、高精細基板における最終外観検査において、高品質で効率的な検査を実現します。

インクジェット吐出・塗布評価サービス

自社製品向けにインクジェット装置が適合するか検証したい。インクジェット向けインク開発したいのでインクジェットの実力を事前確認したい。インクジェットメーカーにインク開発から装置導入まで一括相談したい。実験・試作から量産用装置を製造できるメーカーに評価依頼したい。
こららのすべてを石井表記がお客様の立場から評価します。

外観検査装置 Prestige

この外観検査装置、Prestigeでは、ありとあらゆるミクロンレベルの欠陥を検出することが可能です。通常、欠陥検出においては、欠陥の大きさ、形などを検査装置にレシピとして登録し、そのレシピに基づき検査する方式がとられますが、弊社の独自の検査アルゴリズムにより、検査工程中でも、欠陥と思われるものが存在した場合、レシピに登録していないような欠陥でも欠陥として検出することが可能です。

画像処理技術による外観検査システム

外観検査の⾃動化に課題を抱える方に、画像処理を利用した外観検査システムを提案。
様々な工業製品の検査用途に対応できる汎用性と、特定の分野に適合する高い専門性を備えたヴィスコ・テクノロジーズ社製画像処理製品及び周辺機器をインテグレートし、お客様のご要望に合わせたシステムを提供します。
また、画像処理システム導入にあたっては事前の仕様決め、サンプル評価が重要です。光学技術、電気・機械の知識と経験を元に、システム導入からアフターサポートに至るまでお手伝いします。

オーダーメイド画像検査装置 ソフトウェア開発の技術集団「ヒューブレイン」

ヒューブレインは、変化する時代のトレンドを見据え、モノづくりの品質保証に関わるさまざまなプロセスを自動化する画像検査装置をオーダーメイドで開発しています。
創業以来、長年にわたり開発に取り組んできた照明＋画像処理＋搬送の技術に蓄積してきたエンジニアリングノウハウを加え、モノづくりの現場における課題解決に最適なソリューションをお届けします。

FAに特化したAI画像検査　DeepSky

DeepSkyはPC1台で「画像データ収集→学習→判定」を行うことができます。撮像した画像内で見つけたい部分を囲んで「学習」ボタンをクリックするだけ。AIが自動で設定パラメータを調整し、対象物を認識するようになるため、これまでの難しい設定作業が不要になります。AIの画像処理は従来の手続き型（ルールベース）の画像処理とは異なり設定が簡単で、複雑かつ変化しやすい条件下での判定に強みを発揮します。

半導体の製造工程と検査項目

半導体製造におけるステップと、それぞれの工程で求められる検査項目をご紹介します。

設計

ウェーハ表面の回路（トランジスタ・配線など）を配置するために、仕様に基づいて設計を行います。この際、フォトマスクと呼ばれるガラス板にコンピュータを用いて回路パターンを一度描き、その後ウェーハに転写をします。検査項目例

【検査項目例】
ウェーハの歪み・割れ・欠け 等

前工程

「薄膜形成」「エッチング」「イオン注入」等の作業を何度か繰り返すことによって、ウェーハにトランジスタ等を含む電子回路を、数百個もの単位で高集積に構築していきます。

【検査項目例】
異物混入・回路パターンの乱れ・電気特性不良 等

後工程

「ダイシング」という、ウェーハを切断して一つ一つのチップに切り離す作業を行います。その後、「ワイヤーボンディング」や「モールディング」と呼ばれるパッケージ工程を経て、最終検査に回されます。

【検査項目例】
電気特性不良・外観構造検査 等

半導体検査の例（ウェーハ欠陥検査）

半導体の検査を大きく2つに分類すると、ウェーハ状態のものへの検査と、パッケージング後に検査を行うものとへ分類されます。半導体の検査には検査項目に沿って様々な装置を使用する必要がありますが、ウェーハの欠陥検査にはウェーハ検査専用の検査装置を用います。

ウェーハの欠陥には主に「ランダム」と「システマチック」と呼ばれる2種類があります。ランダムな欠陥は主にウェーハ上に混入する異物によって引き起こされる不良であり、文字通り発生箇所はランダムとなり予測が困難です。そのため、ウェーハ上をX,Yの位置座標として把握することで欠陥の発生箇所を検知します。一方、システマチックの欠陥は、レイアウトや露光工程条件に起因する欠陥であり、転写された全ての回路パターンで同一箇所に発生する傾向があります。

半導体検査の例（パッケージ検査）

半導体製造の後工程における検査を「パッケージ検査」もしくは「ファイナル検査」と呼びます。

パッケージ検査ではチップが完成した後に、動作に問題がないかを最終確認します。具体的には、パッケージングされたチップを電気等の厳しい環境下に置いても正常に機能するかを検査します。様々な条件での検証を徹底的に行うため、検査が完了するまでに7日間も要する場合があります。

半導体検査装置を導入して検査精度の向上を実現しませんか？

従来の半導体の検査は、顕微鏡等を用いて人の手で行われることがほとんどでした。しかし、半導体の小型化・軽量化がますます求められるようになっている昨今においては、検査精度の向上も同様にニーズが高まっており、その内容によっては最新技術が導入された検査装置を用いる必要があります。例えば、画像処理技術を活用した検査はその代表例です。撮影した画像データを元にコンピュータが自動で不良判定を行う検査手法は、高いレベルの検査精度に貢献することができるだけでなく、検査工程の自動化にも繋がります。ぜひ一度、半導体の検査に特化した半導体検査装置の導入を検討してみてはいかがでしょうか。