ウェハ外観検査：解像度は高ければ良いわけではない、5〜9 μmが量産のスイートスポット

ウェハ外観検査でよくある誤解が「解像度は高いほど良い」というものです。実際には解像度を2倍にすると同じ面積で撮る枚数は4倍になり、スキャン時間が急増します。本当に問うべきは、目視規格がどの大きさの欠陥を捉える必要があるか、です。

サンプルテスト：4種類の欠陥をすべて検出

2,500万画素カラーカメラ・解像度約2.5 μmに同軸照明と高角度リング照明を組み合わせ、お客様のウェハサンプルをテストしました。

• エッジ欠け：面積・高さ・幅で検出、幅約0.5 mm
• クラック：面積または長さで検出、最長約1.86 mm（途切れた線分もつなげて判定）
• 汚れ：面積で検出
• キズ：面積または幅で検出、幅約65 μm

4種類とも撮像・検出できましたが、2.5 μmは目視規格を大きく上回り、ウェハ全面のスキャン時間が長くなりすぎます。

推奨構成：解像度5〜9 μm

• 5 μm：視野25.6 × 25.6 mm、約25 μmの欠陥を検出、1照明約23.5秒・2照明約27.5秒
• 9 μm：視野46 × 46 mm、約45 μmの欠陥を検出、1照明約14秒・2照明約15.5秒

別の半導体部品の事例では、解像度5 μmで約15 μmの欠陥を検出し、0.5倍レンズの約2 mmの被写界深度で部品の約1 mmの高低差をカバーできました。金属部のキズには高角度リング照明、テクスチャの多い部分には同軸照明を使うことで誤判定を防げます。

撮像だけでなく、ウェハ検査システムとして

• レシピ管理：複数パラメータを登録し、作業指示バーコードで自動切替
• 目視規格に基づく欠陥条件（面積・幅・長さなど）の設定
• スキャン後にNG分布マップと集計を表示し、レポートを出力
• カセットマッピング：ウェハごとの結果を色分け表示
• オプションで米字型スキャンによる厚み・反り測定