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半導体製造装置・材料

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欠陥分類の自動化とは?課題と対策・製品を解説

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ウェーハ検査における欠陥分類の自動化とは?

半導体製造プロセスにおいて、ウェーハ表面に発生する微細な欠陥を自動で検出し、その種類や大きさを分類する技術です。これにより、製造歩留まりの向上、品質管理の効率化、およびコスト削減を目指します。

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【半導体製造向け】VM-A 外観検査ユニット
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半導体製造業界の品質管理において、ICパッケージの寸法や欠陥の検査は、製品の信頼性を確保する上で非常に重要です。特に、微細化が進む中で、異物付着やキズ、寸法不良などの早期発見が求められます。VM-Aは、高速・高精度な2D/3D検査により、これらの課題に対応し、不良品の流出を防ぎます。

【活用シーン】
・表面実装型ICパッケージ(BGA、CSP、QFP、SOP、QFN、LGA)の寸法検査
・イメージセンサ、センサ製品の欠陥検査
・製造ラインにおけるインライン検査

【導入の効果】
・検査時間の短縮による生産性向上
・欠陥の早期発見による歩留まり向上
・検査データの可視化による品質管理の強化

【電子部品実装向け】CMXシリーズ
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電子部品実装の分野では、高品質な製品を安定して供給するために、実装プロセスの正確性と信頼性が求められます。特に、微細な部品の実装においては、位置ずれや異物の混入が製品の不良につながる可能性があります。CMXシリーズは、ウエハーの外観・内面検査において、高精度な画像取得を可能にし、実装プロセスの品質向上に貢献します。

【活用シーン】
・電子部品の実装工程における検査
・ウエハーの外観検査
・実装後の部品の品質検査

【導入の効果】
・実装不良の早期発見
・品質管理の向上
・歩留まりの改善

【電子機器向け】4K/60fpsデジタルマイクロスコープ
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電子機器業界における基板確認では、高品質な画像による詳細な観察が求められます。特に、微細な部品の欠陥や接合部の異常を正確に捉えることが、製品の品質管理において重要です。4K/60fpsデジタルマイクロスコープ TAGARNO T50は、高解像度と高フレームレートにより、歪みや遅延のないスムーズでシャープな画像を提供し、基板の細部まで鮮明に観察できます。全自動機能により、効率的な検査をサポートします。

【活用シーン】
・基板製造工程における品質検査
・製品開発における試作基板の評価
・修理・メンテナンス時の不具合箇所の特定

【導入の効果】
・高画質による詳細な観察で、不良品の早期発見が可能
・オートフォーカス機能により、ピント調整の手間を軽減
・ワンタッチでの画像保存により、記録と共有が容易
・オンライン会議アプリとの連携で、遠隔地との情報共有が可能

【イメージセンサー向け】CIシリーズ
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イメージセンサー業界では、画素の品質を保証するために、ベアチップの外観検査が重要です。特に、微細な欠陥や異物は、画質の低下や製品の不良につながる可能性があります。CIシリーズは、高精細な外観検査により、これらの課題を解決します。

【活用シーン】
・イメージセンサー製造における出荷前検査
・画素評価における欠陥検出
・ベアチップのソーティング

【導入の効果】
・不良品の流出防止
・品質の向上
・検査工程の効率化

人工知能で不具合発見『I-Vカーブ AI for イプシロン』
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『I-Vカーブ AI for イプシロン』は、これまで評価者の主観に委ねられていた
I-Vカーブ(IVカーブ)の判定を、機械学習で行えるようになり、評価者の違いや
経験の差に関係なく、ばらつきのない判定ができるようになったソフトです。

「PCソフト(学習・ 判定)」は、計測データを読み込み学習データを更新。
学習データを元に自動判別や、I-Vカーブを複数個のタイプに分類できます。

また、「Androidソフト(計測 ・ 判定)」は、イプシロン本体とWi-Fi接続し
遠隔計測。計測結果と共に判定結果を表示します。

【Androidソフト(計測 ・ 判定)の特長】
■計測
・イプシロン本体とWi-Fi接続し遠隔計測
■判定
・計測結果と共に判定結果を表示

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

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ウェーハ検査における欠陥分類の自動化

ウェーハ検査における欠陥分類の自動化とは?

半導体製造プロセスにおいて、ウェーハ表面に発生する微細な欠陥を自動で検出し、その種類や大きさを分類する技術です。これにより、製造歩留まりの向上、品質管理の効率化、およびコスト削減を目指します。

​課題

膨大な検査データの処理負荷

ウェーハ検査では、1枚あたり数百万枚以上の画像データが生成され、その全てを人間が目視で分類・判断するには膨大な時間と労力が必要です。

欠陥分類のばらつき

検査員の経験や熟練度によって、欠陥の判断基準や分類結果にばらつきが生じやすく、一貫した品質管理が困難です。

微細化・複雑化する欠陥への対応

半導体デバイスの微細化に伴い、検出・分類が困難な微細な欠陥や、複数の要因が複合した複雑な欠陥が増加しています。

リアルタイム性の要求

製造ラインの高速化に伴い、欠陥情報を迅速にフィードバックし、即座に製造プロセスへ反映させるリアルタイムな分類処理が求められています。

​対策

画像認識AIの活用

深層学習などの画像認識AI技術を用いて、ウェーハ画像から欠陥を自動検出し、事前に学習させたパターンに基づいて欠陥の種類を分類します。

標準化された分類基準の導入

AIモデルの学習データや判断ロジックを標準化することで、検査員間の判断のばらつきを排除し、客観的で一貫した欠陥分類を実現します。

多角的なセンサーデータの統合

光学顕微鏡だけでなく、電子顕微鏡やその他のセンサーからのデータを統合的に分析することで、より微細で複雑な欠陥の検出・分類精度を高めます。

高速処理アルゴリズムの開発

GPUなどの並列処理能力を活用した高速な画像処理アルゴリズムを開発し、リアルタイムでの欠陥分類とフィードバックを可能にします。

​対策に役立つ製品例

AI画像解析システム

深層学習モデルを構築・学習・運用するための統合環境を提供し、ウェーハ画像から欠陥を自動で検出し分類する機能を実装できます。

自動欠陥検出・分類ソフトウェア

既存の検査装置と連携し、ウェーハ画像を取り込んでAIアルゴリズムにより欠陥を自動で検出し、定義されたカテゴリに分類する機能を提供します。

データ統合・分析システム

複数の検査装置やセンサーから得られるデータを一元管理し、AIによる分析結果と統合することで、より高度な欠陥解析と傾向分析を可能にします。

リアルタイムフィードバックシステム

欠陥分類の結果を即座に製造実行システム(MES)などに連携し、製造パラメータの自動調整やアラート発報を行うことで、迅速な品質改善を実現します。

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