ウェハ外観検査装置 - シャープ株式会社BMシリーズのコンセプトである「全数検査」によって発見、解決できる特徴的な事例をご紹介します。マクロ検査

1

BM Series

ウェハ外観検査装置

2

装置の位置付けフォトリソ工程

バターンエッチング

ＮＧ要因解析・塗布不良・現像不良・露光不良

・キズ、異物

・周辺欠け・マスク間違い

・重ね合せetc

現像

露光

最終洗浄

外観検査ＢＭシリーズ

ウェハリワーク

ＯＫ

ＮＧ

レジスト除去

フォトレジスト塗布対策

対策

対策

ＮＧ

ＳＥＭ

微細ミクロ検査

3

基本コンセプト

全数検査により生産装置の不具合を早期発見

目視同等の検査感度を実現し安定した基準で検査

高稼働率：操作・設定

メンテの簡易性確保

投資環境に見合ったコストパフォーマンスを実現

ＢＭ２０目視マクロ検査の自動化

プロセス装置の状態監視

検査自動化によるダストフリーおよび検査基準の安定化

ＢＭ３０

ＢＭ２０＋

目視顕微鏡検査

・マスクネーム確認・重ね合せ検査・パターン欠陥検査

コンセプト商品展開

4

ハイスループット

２０秒／ウェハの高速処理を実現。

（約８分／カセット）

全数検査で　　　見逃し防止

ロット全数検査により製造装置の

コンディション監視。

マクロ検査

5

検査能力

検査対象検査項目方式対象

1 周辺欠け（Edge）円弧比較・チッピング

・露光現像不良

・レジストムラ

・スクラッチ

・ストリエーション

・スクラッチ

・異物

・全面塗布無し

・全面未露光

2

3

4

5 全面不良全面平均明度差

乱反射光検出

画素比較

平均明度差

微細欠陥（Defect）

異物（Particle）

ムラ（Blur）

マクロ検査

暗視野明視野

(同軸／側面照明)

キズ・異物検査

Wafer

ムラ検査

Wafer

周辺部欠け検査

WaferWafer

計測手法

４種類の条件で撮像、検査を行います。

透過

（０度／９０度）

マクロ検査

CCD CCD CCD CCD

7

簡易なレシピ設定１

マップ情報入力必要情報

１．ショット数

２．ショット内チップ数

３．ショットサイズ

４．オフセット値

５．エッジリンス幅

６．アライメントの種類

　　「オリフラ／Ｖノッチ」

マクロ検査

8

簡易なレシピ設定２

オートスレッシュ機能

１ウェハ対象レシピ初期値の設定９０秒

Level：チップ間の正規化相関関数値のずれレベル

Aver ：チップ間の平均濃度差Count: ＮＧチップ数の上限値

複数ウェハによる最適レシピの設定

マクロ検査

9

プロセス条件の変動を前提としたレシピチューニング

簡易なレシピ設定３

左のグラフは５カセット分

のウェハのスレショード値

の変化を表したものです。

マクロ検査

10

装置能力比較

比類無きパフォーマンス

BM20 BM30

露光現像不良 ○ ○

レジストムラ ○ ○

ストリエーション ○ ○

異物・スクラッチ ○ ○

周辺欠け ○ ○

マスクネーム間違い × ○

重ね合せ × ○

パターン欠陥 × ○

複数インチ数対応 ○ ○

処理能力 20秒／ウェハ ※

シャープ項　　　目

※BM30はウェハ25枚をマクロ検査する間にウェハ1枚についてマスクネーム・重ね合せ・パターン欠陥の検査を終了する計算です。

マクロ検査

11

検査結果画面１

ウェハ原画像欠陥カ所マップ表示

エラー内容表示

クリックにより次ページの画面が展開されます。

検査ログ表示

マクロ検査

12

検査結果画面２

検査結果ＭＡＰ表示

マクロ検査

13

ウェハロボット

フットスペース

改善のため変更する場合があります。

ポート 1

ポート 2

マクロ検査ユニット

マクロレビューユニット(オプション)

Outer size：1900 x 1500 (1900 high) mm

1200

1150

850

550150

光源ラック

350

システム構成 ST: ストッカー対応AG: AGV対応

ME: SMIF対応

マクロ検査

14

運用・分析事例

１．検査画像事例①、② P16,P17

２．データ分析事例①　調整不良ステッパーの特定 P18

３．データ分析事例②　ベアウェハメーカ別の品質差発見 P18

４．抜取り検査との比較 P19

５．最新5カセットのトレンド確認 P20

６．スロットに起因するパーティクルの発見 P21

７．全数検査により見逃しを防止し、少数ロットの納期遅延防止

　　に貢献。

当装置は、複数のデバイスメーカ様で実稼動をスタートしております。

ＢＭシリーズのコンセプトである「全数検査」によって発見、解決できる特徴的な事例を

ご紹介します。

マクロ検査

15

裏面パーティクル起因のレベリング不良

検査画像事例①

スロット作業履歴ムラ検査キズ・異物検査

NO 開始日時ＮＧチップ数ＮＧチップ数

1 2000/8/19 7:57 0 0

2 2000/8/19 7:57 0 0

3 2000/8/19 7:57 0 0

4 2000/8/19 7:57 0 0

5 2000/8/19 7:57 2 0

6 2000/8/19 7:57 2 0

7 2000/8/19 7:57 8 0

8 2000/8/19 7:57 10 0

9 2000/8/19 7:57 22 0

10 2000/8/19 7:57 2 0

11 2000/8/19 7:57 0 0

12 2000/8/19 7:57 0 0

13 2000/8/19 7:57 0 0

14 2000/8/19 7:57 0 0

15 2000/8/19 7:57 0 0

16 2000/8/19 7:57 0 0

17 2000/8/19 7:57 0 0

18 2000/8/19 7:57 0 0

19 2000/8/19 7:57 0 0

20 2000/8/19 7:57 0 0

21 2000/8/19 7:57 0 0

22 2000/8/19 7:57 0 0

23 2000/8/19 7:57 0 0

24 2000/8/19 7:57 0 0

25 2000/8/19 7:57 0 0



1 2000/7/21 5:31 33 0

2 2000/7/21 5:31 12 0

3 2000/7/21 5:31 11 0

4 2000/7/21 5:31 11 0

5 2000/7/21 5:31 4 0

6 2000/7/21 5:31 2 0

7 2000/7/21 5:31 0 0

8 2000/7/21 5:31 4 0

9 2000/7/21 5:31 0 0

10 2000/7/21 5:31 0 0

11 2000/7/21 5:31 0 0

12 2000/7/21 5:31 0 0

13 2000/7/21 5:31 0 0

14 2000/7/21 5:31 0 0

15 2000/7/21 5:31 0 0

16 2000/7/21 5:31 0 0

17 2000/7/21 5:31 0 0

18 2000/7/21 5:31 0 0

19 2000/7/21 5:31 0 0

20 2000/7/21 5:31 0 0

21 2000/7/21 5:31 0 0

22 2000/7/21 5:31 0 0

23 2000/7/21 5:31 0 0

24 2000/7/21 5:31 0 0

25 2000/7/21 5:31 0 1

マクロ検査

16



1 2000/7/12 17:06 29 0

2 2000/7/12 17:06 25 0

3 2000/7/12 17:06 32 0

4 2000/7/12 17:06 37 0

5 2000/7/12 17:06 32 0

6 2000/7/12 17:06 30 0

7 2000/7/12 17:06 27 0

8 2000/7/12 17:06 36 0

9 2000/7/12 17:06 25 0

10 2000/7/12 17:06 28 0

11 2000/7/12 17:06 37 0

12 2000/7/12 17:06 25 0

13 2000/7/12 17:06 31 0

14 2000/7/12 17:06 23 0

15 2000/7/12 17:06 36 0

16 2000/7/12 17:06 28 0

17 2000/7/12 17:06 34 0

18 2000/7/12 17:06 37 0

19 2000/7/12 17:06 30 0

20 2000/7/12 17:06 24 0

21 2000/7/12 17:06 31 0

22 2000/7/12 17:06 33 0

23 2000/7/12 17:06 31 0

24 2000/7/12 17:06 28 0

25 2000/7/12 17:06 24 0



1 2000/7/13 0:19 70 0

2 2000/7/13 0:19 80 0

3 2000/7/13 0:19 55 0

4 2000/7/13 0:19 56 0

5 2000/7/13 0:19 55 0

6 2000/7/13 0:19 57 0

7 2000/7/13 0:19 46 0

8 2000/7/13 0:19 51 0

9 2000/7/13 0:19 31 0

10 2000/7/13 0:19 48 0

11 2000/7/13 0:19 41 0

12 2000/7/13 0:19 44 0

13 2000/7/13 0:19 37 0

14 2000/7/13 0:19 30 0

15 2000/7/13 0:19 32 0

16 2000/7/13 0:19 37 0

17 2000/7/13 0:19 23 0

18 2000/7/13 0:19 33 0

19 2000/7/13 0:19 26 0

20 2000/7/13 0:19 28 1

21 2000/7/13 0:19 22 0

22 2000/7/13 0:19 31 0

23 2000/7/13 0:19 22 1

24 2000/7/13 0:19 31 0

25 2000/7/13 0:19 20 0

ウェハ周辺部全面レベリング不良

マクロ検査

検査画像事例②

17

データ分析事例①、②

レべリング不良発生状況比較

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 ～5 ～10 ～15 ～20 ～25

不良発生ウエハ枚数(枚/ﾛｯﾄ)

頻度

（％

）

１号機

２号機

レべリング不良発生状況比較

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 ～5 ～10 ～15 ～20 ～25

不良発生ウエハ枚数(枚/ﾛｯﾄ)

頻度

（％

）

Ａ社

B社

C社

D社

E社

ステッパー号機別ウェハメーカ別

マクロ検査

該当

ロッ

ト／

全測

定ロ

ット

　（％

）

1号機は異物が起因となる単発不良ではなく、フォーカスが起因と

なる大量不良を発生させる確率が高いことが分かる。

D、E社は大量不良を発生させる確率が高い。ベアウェハでは

規格内であっても、プロセスによってウェハにかかるストレスに

弱い可能性がある。

該当

ロッ

ト／

全測

定ロ

ット

　（％

）

18

抜取り検査との比較

ロット全数マクロ検査により、製造装置の

コンディション監視データを取得。

抜取り検査の為、ロット内の突発ＮＧは

見過ごす可能性あり。

マクロ検査

フォト後マクロ検査機閾値基本データ（10ロット全数分）

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

枚

周辺部レベル不良検出部分レベル不良検出

エッチ後Ｋ社検査装置検出欠陥数（10ロット：5枚抜取り）

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

部分レベル不良検出

未検出

検出閾値

検出欠陥数

19

レシピ毎の履歴グラフ

マクロ検査

レシピ毎に最新5カセット

（125枚）分の明度差、

相関値差などのトレンド

を把握可能。

↓

ラインの揺らぎを捕らえ

られることで最適レシピ

のチューニングが視覚化

出来ます。

20

スロット起因のパーティクルデータ化

第1スロットでの異物検出頻度が際立っており作業改善　の明確なデータとして利用出来た。

マクロ検査



1 2000/7/22 9:31 0 2

2 2000/7/22 9:31 0 0

3 2000/7/22 9:31 0 0

4 2000/7/22 9:31 0 0

5 2000/7/22 9:31 0 0

6 2000/7/22 9:31 0 0

7 2000/7/22 9:31 0 0

8 2000/7/22 9:31 0 0

9 2000/7/22 9:31 0 0

10 2000/7/22 9:31 0 0

11 2000/7/22 9:31 0 0

12 2000/7/22 9:31 0 0

13 2000/7/22 9:31 0 0

14 2000/7/22 9:31 0 0

15 2000/7/22 9:31 0 0

16 2000/7/22 9:31 0 0

17 2000/7/22 9:31 0 0

18 2000/7/22 9:31 0 0

19 2000/7/22 9:31 0 0

20 2000/7/22 9:31 0 0

21 2000/7/22 9:31 0 0

22 2000/7/22 9:31 0 0

23 2000/7/22 9:31 0 0

24 2000/7/22 9:31 0 0

25 2000/7/23 9:31 0 0



1 2000/7/15 14:16 0 3

2 2000/7/15 14:16 0 0

3 2000/7/15 14:16 0 0

4 2000/7/15 14:16 0 0

5 2000/7/15 14:16 0 0

6 2000/7/15 14:16 0 0

7 2000/7/15 14:16 0 0

8 2000/7/15 14:16 0 0

9 2000/7/15 14:16 0 0

10 2000/7/15 14:16 0 0

11 2000/7/15 14:16 0 0

12 2000/7/15 14:16 0 0

13 2000/7/15 14:16 0 0

14 2000/7/15 14:16 0 0

15 2000/7/15 14:16 0 0

16 2000/7/15 14:16 0 0

17 2000/7/15 14:16 0 0

18 2000/7/15 14:16 0 0

19 2000/7/15 14:16 0 0

20 2000/7/15 14:16 0 0

21 2000/7/15 14:16 0 0

22 2000/7/15 14:16 0 0

23 2000/7/15 14:16 0 0

24 2000/7/15 14:16 0 0

25 2000/7/15 14:16 0 0



1 2000/8/25 8:15 0 1

2 2000/8/25 8:15 0 0

3 2000/8/25 8:15 0 0

4 2000/8/25 8:15 0 0

5 2000/8/25 8:15 0 0

6 2000/8/25 8:15 0 0

7 2000/8/25 8:15 0 0

8 2000/8/25 8:15 0 0

9 2000/8/25 8:15 0 0

10 2000/8/25 8:15 0 0

11 2000/8/25 8:15 0 0

12 2000/8/25 8:15 0 0

13 2000/8/25 8:15 0 0

14 2000/8/25 8:15 0 0

15 2000/8/25 8:15 0 0

16 2000/8/25 8:15 0 0

17 2000/8/25 8:15 0 0

18 2000/8/25 8:15 0 0

19 2000/8/25 8:15 0 0

20 2000/8/25 8:15 0 0

21 2000/8/25 8:15 0 0

22 2000/8/25 8:15 0 0

23 2000/8/25 8:15 0 0

24 2000/8/25 8:15 0 0

25 2000/8/25 8:15 0 0



1 2000/8/13 10:19 0 2

2 2000/8/13 10:19 0 0

3 2000/8/13 10:19 0 0

4 2000/8/13 10:19 0 0

5 2000/8/13 10:19 0 0

6 2000/8/13 10:19 0 0

7 2000/8/13 10:19 0 0

8 2000/8/13 10:19 0 0

9 2000/8/13 10:19 0 0

10 2000/8/13 10:19 0 0

11 2000/8/13 10:19 0 0

12 2000/8/13 10:19 0 0

13 2000/8/13 10:19 0 0

14 2000/8/13 10:19 0 0

15 2000/8/13 10:19 0 0

16 2000/8/13 10:19 0 0

17 2000/8/13 10:19 0 0

18 2000/8/13 10:19 0 0

19 2000/8/13 10:19 0 0

20 2000/8/13 10:19 0 1

21 2000/8/13 10:19 0 0

22 2000/8/13 10:19 0 0

23 2000/8/13 10:19 0 0

24 2000/8/13 10:19 0 0

25 2000/8/14 10:19 0 0

マスク間違いショット異常アライメントズレ

目視検査の完全自動化

ＢＭ２０（マクロ検査）に目視顕微鏡検査をプラス!!フォトリソ工程検査の無人化に貢献!!

現像不良露出不良

キズ周囲欠け

BM-20

目視ミクロ検査マクロ検査

BM-３０

　顕微鏡

22

検査フロー

カセット投入

マクロ検査1枚目




①マスクネーム

＋ミクロ検査

②～⑤　ミクロ検査　

検査終了カセット搬出

＞

②

③ ① ④

⑤

23

機能　ミクロ検査

マスク検査重ね合せ検査パターン欠陥検査

・ ×１０検出感度：１７．３μ㎡

・ × ２０検出感度：４．３μ㎡

・ × ５０検出感度：０．７μ㎡

・検査時間：１秒

・最大検査ポイント：３ヶ所／ショット

ＢＭ３０：４０ｎｍ・検査対象：繰返し／ランダムパターン

・検査感度：０．１５～０．３μｍ

・検査時間：１秒／１視野

・最大検査ポイント：１６ヶ所／ショット

24

ウェハロボット

装置構成

ＢＭ-３０装置構成

機構細部は変更の可能性があります。

ウェハ搬入出ポート

ポート１

ポート２

高倍率顕微鏡

ディスプレイ

キーボード

精密ステージ

チルト移載ユニット

自動マクロ検査ユニット

マクロレビューユニット

2320

1500

25

会社案内

社　　　名

本社所在地設　　　立

社　　　長資　本　金従業員数工場所在地

営業拠点事業内容（取扱品目）

シャープマニファクチャリングシステム株式会社

SHARP MANUFACTURING SYSTEMS CORPORATION（略称：SMS）大阪府八尾市跡部本町４丁目１番３３号

１９７０年３月２日　（シャープ精機株式会社発足）

１９９４年６月１日　（シャープマニファクチャリングシステム株式会社に社名変更）

山岡　秀嘉

４億８３８４万円

３７０名

日本国内／大阪府八尾市（本社所在地）

海　　　外／英国、中国

日本国内７拠点

金型：プラスチック及びプレス金型

自動化システム：各種自動化機器

洗浄システム：工業用及び医療用超音波洗浄システム

制御機器：シーケンサー、画像センサカメラ、IDプレートシステム他

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ウェハ外観検査装置 - シャープ株式会社BMシリーズのコンセプトである「全数検査」によって発見、解決できる特徴的な事例を ご紹介します。マクロ検査

ウェハ外観検査装置 - シャープ株式会社BMシリーズのコンセプトである「全数検査」によって発見、解決できる特徴的な事例をご紹介します。マクロ検査