ウェハ自動計測ソリューション

電気自動車や自動運転技術の普及を背景に、半導体の重要性はますます高まっています。その生産現場では、歩留まりやスループットの改善、運用の簡素化といったテーマが、コスト削減における重要な経営課題となっています。

特にウェハレベルの品質管理で用いられる専用のAOI装置は、設備投資が高額になりがちです。また、厳密な手順でウェハ全面をスキャンするため、検査要件の変更時に大きなダウンタイムが発生するケースも少なくありません。ニコンはこれらの課題に対し、計測機器の観点から新たなソリューションを提案します。

ニコンの「ウェハ自動計測ソリューション」は、画像測定システム「NEXIV VMZ-S3020」とLSI検査顕微鏡用ウェハローダ「NWL200」を組み合わせたシステムです。高価な専用装置に代わる、低コストで柔軟性の高い検査体制を構築します。

本ソリューションは、計測工程の高速化と効率的な搬送システムにより、大幅なスループット向上を実現します。

ウェハをカセットから測定機へ自動で搬送するLSI検査顕微鏡用ウェハローダ「NWL200」により、人による操作は一切不要です。検査後、不良が見つかったウェハは再加工へ、正常なウェハは下流のバックエンド工程へと自動で振り分けられます。これにより、マニュアル測定と比較してスループットは6倍向上します。

また、測定自体も高速です。200 mm（8インチ）ウェハの場合、中心部の9領域の画像取得と測定が約10秒で完了。ウェハ周辺部の検査も4分のサイクルで完了し、180枚の分析用画像を生成します。

ニコンが誇る高精度の光学系と精密なステージコントロールが、高い測定再現性を実現します。信頼性の高い傾向管理を可能にし、製造現場のリスクを早期に発見することで歩留まり改善に貢献します。

自社開発のリニアエンコーダを搭載し、すべての軸で0.01 μm（10 nm）という高分解能を達成。これにより、0.8 μmという高精度な限界寸法（CD：Critical Dimension）計測が可能です。

標準ソフトウェアAutoMeasureにより、検査実行中に照明の調光をプログラム可能。短絡や将来的な機能不全の原因となりうる微粒子まで高精度に検出します。

試験導入を実施した企業では、本ソリューションの柔軟性が高く評価されました。

同社では、200 mm（8インチ）および150 mm（6インチ）のウェハに対し、全面ではなく外周部と中心付近の特定領域のみ精密な寸法測定が必要でした。本ソリューションでは、このような独自の要件に合わせたスキャンシーケンスを容易に作成できるため、必要な品質管理を低コストで実現しました。