透明体等ウェーハのキズ・パーティクル自動検査装置の試作開発

同社は検査測定自動化装置の開発・設計・製造を手がけている。省エネルギー効果の高い次世代パワー半導体SiCやGaNウェーハは今後毎年10%以上の成長が見込まれ、現在の売上100億円から2020年までには1,700億円に拡大すると予測されている。透明体ウェーハを必要とする電子部品の需要拡大を受け、ウェーハメーカでは生産ラインの増設も本格化している。本事業の検査装置はニッチ分野だが、市場規模は数十億円に成長すると予測される。

照明光源をワークであるウェーハ面の中心からの仰角で任意の角度に位置決めできる機構を設計し、正反射光線の影響を低減する機構も設計した。機械的完成度はほぼ十分で、完成度は95%と考えている。ワークサイズは4〜8インチを対象とし、タクトの目標は20〜60秒/枚とした。装置は8インチを測定できる機構としたが、事業ではサンプルとして4インチを購入し、4インチで20秒/枚を目標に測定技術の確立を目指した。0.2、0.3、1.0μmの各種標準粒子を塗布したウェーハをサンプルとして、粒子を認識できる照明光源の色味や仰角などの最適条件を抽出した。画像処理ライブラリー機能を活用して、キズ、パーティクル、汚れの大きさ、数、位置座標を算出するアルゴリズムを確立し、粒子サイズごとの判定基準を決定した。PLCによる装置の駆動・位置決め・照明切替えのソフトと、検査結果をモニタ上にマップ表示するPCソフトも開発した。

本開発により、透明体等ウェーハの検査を自動化し、品質や歩留まり向上、検査の省力化につながる見込みである。コスト抑制型の画像処理検査装置は、レーザー方式に比べて価格面で優位性があり、類似引き合いへの対応技術も蓄積できた。今後はMEMSや極小プリズムなど新分野の外観検査にも応用して新たな販路を開拓し、売上アップと収益強化を目指す。導入ユーザーでは省力化や品質・歩留まり向上により競争力強化が期待できる。

今後は1.0μm以下のパーティクル検出に向けて検出精度をさらに高める必要がある。透明体等ウェーハ生産や応用電子部品・製品は今後の大きな成長分野であり、MEMS、極小プリズムなど新分野の外観検査にも展開する。自動車部品、電子部品、医療器具部品メーカなどへの画像処理検査装置の活用も今後具体的に進めていく。