「デリケートなウエハの検査は何をすればいいのか……」
「ウエハに検査が必要なのはわかるがどこに頼めばいいのかわからない」
緻密で繊細なウエハに関わるなかでこんな疑問はありませんか？
専門的な知識が必要なウエハですので、相談できる相手は知識と技術・経験と実績のあるメーカーでなければ困りますよね。
この記事を読めば、ウエハの基本的な特徴と必要な検査がわかり、実際に検査装置を選定・導入する際に良きパートナーとなる検査装置メーカーまでわかります。
ぜひこの記事を読んでいただき、導入の参考にしてください。
また、ウエハ検査装置をラインに追加して、
・省力化、省人化してコストダウンしたい
・生産性アップして売上を上げたい
・人的ミスを減らして品質価値を高めたい
・どのメーカーの検査装置を使えば効率的かわからない
場合は、関東最大級のロボットSIer、FAプロダクツまでお問い合わせください。
ウエハ検査装置の導入が得意な技術者が、最適なご提案をさせていただきます。
１．ウエハ/シリコンウエハとは
ウエハと言うと、通常はシリコンウエハを指します。
シリコンウエハはその名の通りシリコン（ケイ素）から作られ、半導体を構成するのに不可欠なもの。
“シリコンバレー”という名称を聞いたことがある方は多いのではないでしょうか。
アメリカ合衆国サンフランシスコの一部地域を指す名称ですが、これは多くの半導体メーカーが集まり、一大拠点として名を馳せた名称なのです。
ここでは私たちの生活、現在の文明を支えていると言っても過言ではないシリコンウエハの特徴を見ていきましょう。
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（１）イレブンナイン/純度99.999999999％
ウエハに用いられるシリコンは非常に高純度です。
実に99.999999999％、9が11個ならぶことから別名“イレブンナイン”。
珪石を精錬・精製し多結晶シリコン（イレブンナイン）へ。この原料はさらに加工され単結晶インゴットとなります。
シリコンウエハは、この単結晶インゴットを１ｍｍほどの薄さにスライスし完成。
純度の高さもさることながら、このシリコンを加工する際も非常に繊細で高度な技術が求められるのです。
（２）大口径化するシリコンウエハ
シリコンウエハは数年ごとに巨大化しています。
なぜ巨大化していくのか？
この理由は単純明快、シリコンウエハの口径が大きければそれだけたくさんの半導体を作れるからです。
星型のクッキーを作るとき、名刺サイズの小さな生地から星の金型でクッキーを２～３個くりぬくよりも、座布団くらいある大きな生地から数十個くりぬいた方が一度にたくさんのクッキーを焼けますよね。
まさにシリコンウエハではこの現象が起きています。
シリコンウエハの小さなものは100ｍｍほどですが、150ｍｍ～200ｍｍと年を重ねるごとに大口径化が進み300ｍｍ化も実現。近年では450ｍｍの開発も進められています。
２．ウエハ検査装置とは（欠陥検査/外観検査）
薄くスライスされたウエハに検査は欠かせません。
せっかく高純度のウエハを単結晶化しスライス加工しても、表面の異物付着は即異常をきたし、回路パターンの転写に欠陥があれば正常な性能を発揮できないからです。
ウエハの検査の手法は、主に外観検査となります。
（１） ミラーウエハの検査
ミラーウエハは単結晶シリコンをスライスしたばかりの状態。
回路パターンを転写する前の状態を確かめるために行われる検査で、ウエハメーカーの出荷検査や、半導体デバイスメーカー側の受入検査で実施されます。
表面に回路パターンが転写される前のウエハへレーザービームを照射し、反射した散乱光を検出器で検出します。
結果、検出器で受けた情報が処理され、異物や欠陥（傷やゆがみ）を特定できます。
（２）パターンありウエハの検査
ミラーウエハに回路パターンが転写されたあとに行われる検査。
半導体デバイスメーカーで行われる検査で、明視野式検査装置や暗視野式検査装置、SEM式検査装置といった手法があり、各メーカー独自の技術が多く存在します。
ウエハ表面に転写される回路パターンは同じで、表面へ理路整然と並べられるデバイス。
この同じパターンであることを利用して、パターン画像を取り込み比較することで画像同士の差分から転写されたパターンの欠陥を検知します。
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３．おすすめウエハ検査装置メーカー3選
ここでは検査装置を取り扱うおすすめのメーカーをご紹介します。
ウエハの検査には、ウエハのサイズやデバイスの種類によって装置の選定が必要になりますが、それには知識と技術、実績のある専門メーカーの協力があると安心ですよね。
実際に購入する場合、あなたの強い味方となる厳選されたメーカー3選をまとめましたのでぜひ参考にしてください。
（1）株式会社日立ハイテクノロジーズ
“「機器」からはじまるソリューション”
「見る、計る、解析する」の領域で最先端技機器を提供し、業界をリードする日立ハイテクグループ。
半導体分野のみならず、分析装置・電子顕微鏡・医用機器など幅広い製品とサービスを展開しています。
本社
〒105-8717
東京都港区西新橋1丁目24番14号
（2）株式会社ニコンインステック
半導体の製造工程に欠かせない各種検査装置、測定ソリューションを提供。
マクロレベルの検査や検査の定量化、ウエハ段階から最終段階までの検査に活用可能な装置ラインナップがあります。
光学機器、測定機械、理化学機械、分析機器、半導体製造など事業内容は多岐に渡り、ホームページには測定機など実際の導入事例が紹介されています。
本社
〒108-6290
東京都港区港南2-15-3 品川インターシティC棟（総合受付2Ｆ）
（3）株式会社安永
2019年9月で創立70年を迎える株式会社安永。
自動車・太陽電池・電子・半導体分野・環境機器分野を得意としています。
半導体分野では検査測定装置を取り扱い、新たな技術と製品・サービスを創造する「研究開発体制」で「未来は来るものではなく、創るもの」という志のもとに邁進する企業。
本社
三重県伊賀市緑ケ丘中町3860番地
４．ウエハ検査装置導入のご相談はFAプロダクツへ
半導体のもとになるウエハは非常に繊細です。
製造加工には高い技術が用いられていますが、半導体製品の身近な活躍とは裏腹にあまり知られてはいません。このウエハの製造と品質を支える検査も同様です。
今回の記事では、縁の下の力持ちと呼べるシリコンウエハ業界・半導体業界を、確かな技術と実績で支える検査装置メーカーを紹介しました。
ウエハの検査装置導入の際にあなたが迷わないよう、ぜひ参考にしてくださいね。
各種検査装置の導入をご検討の際は、お気軽にFAプロダクツまでご相談ください。
また、導入前に「Plant Simulation」や「Process Simulate」のシミュレーションを行うことで、ムダの削減・設備の最適配置・生産性向上を実現できます。
・Plant Simulation：生産ラインや物流フロー全体の流れをシミュレーション
・Process Simulate：ロボットや機械の動作を3Dで再現し、干渉や作業効率を検証
FAプロダクツでは、シミュレーションの活用支援も行っておりますので、ぜひご相談ください！
Plant Simulationについてはこちら
Process Simulateについてはこちら
【所在地】
つくばベース：茨城県土浦市卸町2-13-3
TEL：050-1743-0310
【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）
