半導体検査装置とは?検査内容の概要と半導体検査装置おすすめ製品5選

半導体検査装置とは?検査内容の概要と半導体検査装置おすすめ製品5選
半導体製造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重要な検査となります。この記事では、その検査概要と、半導体検査装置おすすめ製品5選をご紹介しています。

暮らしのあらゆるところで使われている「半導体」

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重要な検査となります。

半導体の製造工程と検査項目

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
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。

暮らしのあらゆるところで使われている「半導体」

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。

まず、電気特性不良が発生しないかを検査した後、傷・汚れ・クラック・変形等の外観構造検査を行い、不良品の流出を防ぎます。

半導体検査装置導入で高いレベルの検査精度に貢献

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。

半導体検査装置おすすめ製品5選

株式会社宇部情報システム

画像処理検査ソリューション「URCP」

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私たちの画像処理検査の大きな特徴は柔軟なカスタマイズ性です。
当社製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いたします。
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、全面的にサポートさせていただきます。

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オカノ電機株式会社

FA装置の開発・設計・製造

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オカノ電機株式会社はスタンダード/セミスタンダード/カスタムメードのFA装置を開発、設計、製造しているメーカーです。

電子部品、半導体、工具、医療、自動車、飲料など様々な業種のお客様向けにソリューションを含めたFAシステムをご提供しております。

弊社が提供するシステムの特長として、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ございます。特長に記載ある適応学習機能、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弊社ソフト機能を駆使したシステムをご提供することが可能です。

このような技術の総合力を評価いただき多くのお客様にご満足いただく製品を製作しております。

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倉敷紡績株式会社

クラボウの特殊カメラ・照明・画像処理技術

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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。

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アローズエンジニアリング株式会社

全自動ウェハ外観検査装置

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カセットtoカセットのウェハ表裏外観検査装置で、ロードカセットからウェハを取り出しアライメント後、FRONTステーションで表面検査をして、BACKステーションに反転取付し、ベルヌイホルダで裏面検査行い欠陥判定分類収納します。

用途:ベアウェハ

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株式会社アクティブ

外観検査・寸法検査・内部検査装置

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当社は製造業向けに外観検査、寸法検査を自動化した自動検査装置を開発・販売しています。当社は約30年前にソフトウエア開発会社として設立されました。その後、メカトロニクス技術、画像処理技術を蓄積し、これらを組み込んだ自動検査装置の分野に進出し、現在に至っています。その経緯から当社のコア技術は画像処理プログラム技術であり、大手の汎用画像検査装置では対応できない難しい外観検査、寸法検査に対応することが可能です。製品の特長に対応した個別の画像処理プログラムを社内で開発することによって汎用画像検査装置では対応できない検査にも対応することが可能です。

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