半導体パーティクル計測装置とは
半導体パーティクル計測装置は、半導体製造において微小な粒子や異物、傷などの凹凸(以下、パーティクルと記載)の存在を検出するための装置です。
半導体製造では微細な回路や構造を作り上げるために高度なクリーンルーム環境が必要であり、微小な粒子や異物が存在すると製品の品質に悪影響を及ぼすことがあります。半導体パーティクル計測装置は微小な粒子や異物を検出し、その大きさや化学的な特性などを評価します。また、ウエハーの傷などの凹凸も検出し、製造プロセス中に生じた異常を早期に発見し、品質管理に役立てることが可能です。
半導体パーティクル計測装置は半導体製造業界において不可欠なツールの一つです。製品の品質や信頼性を確保するために広く利用されています。
半導体パーティクル計測装置の使用用途
半導体パーティクル計測装置は半導体製造プロセスにおいて使用されます。具体的にはプロセスのモニタリングや品質管理、トラブルシューティングに活用されます。
プロセスモニタリングは半導体製造プロセス中に生じるパーティクルを監視し、プロセスの安定性や品質を評価する用途です。異常が検出された場合には、適切な対策を講じてプロセスの安定化を図ります。
品質管理は製品に混入する微細な粒子や異物を検出し、品質の劣化や不良品の発生を防ぐ用途です。これにより、製品の信頼性や性能を確保し、顧客満足度を高めます。
トラブルシューティングにも活用される場合があります。不良品のパーティクルを計測することで原因を特定し、解決や再発防止に取り組みます。
半導体パーティクル計測装置の原理
半導体パーティクル計測装置は、一般的に光学的原理と電気的原理の装置が販売されています。
1. 光学的原理
光学的原理には散乱法や顕微鏡法が用いられます。
散乱法は光を検査対象に照射し、パーティクルから散乱した光を検出することでパーティクルを検出する仕組みです。粒子の大きさや形状によって散乱光の強 度や角度が変化するため、これを解析することでパーティクルの特性を評価します。
顕微鏡法は光学顕微鏡を使用して微小な粒子や異物を直接観察します。光学系を使用して物体を拡大し、その形状や表面の状態を観察する仕組みです。この方法では、粒子の形状や大きさ、表面の状態などを評価することが可能です。
2. 電気的原理
電気的原理では、電気抵抗の変化や静電容量の変化を検出する方法が採用されます。
半導体基板上に微小な粒子が付着すると、その部分の電気抵抗が変化します。これを検出することで粒子の存在や大きさを推定するのが電気抵抗変化を活用した方法です。また、粒子が半導体基板上に付着すると、その部分の静電容量も変化するため、これによって検知することも可能です。
電気的な測定は一般的に高速であり、リアルタイムで粒子の存在や特性を評価することができます。これにより、製造プロセス中に即座に異常を検出し、適切な対策を講じることができます。
半導体パーティクル計測装置の選び方
半導体パーティクル計測装置を選ぶ際には、以下のような要因を考慮することが重要です。
1. 検出能力・分解能
計測装置の検出能力は重要な要素です。パーティクルの大きさや種類、検出限界などを考慮して、目的に適した装置を選択します。高感度で広範囲サイズのパーティクルを検出で きる装置が有利ですが、高価な場合が多いです。
また、計測装置の分解能も重要な要素です。粒子や異物の形状や表面の状態を詳細に 観察できる高分解応の装置を選択することで、より正確な評価が可能となります。
2. 測定速度
計測装置の測定速度は、製造プロセスに組み込む場合は重要な要素です。即座に異常を検出するためには高速な測定が必要であり、適切な装置を選択する必要があります。研究用途やトラブルシューティングに使用する場合には、高速測定が不要となることも多いです。
3. インターフェイス
計測装置の使いやすさも重要です。操作やデータ解析が簡単で直感的なインターフェースを有する装置を選択することで、効率的に使用することが可能です。必要に応じて計測装置をカスタマイズできる場合は、拡張性にも優れています。