プライアー・サイエンティフィックのPureFocus850レーザーオートフォーカスを使用した炭化ケイ素（SiC）ウェーハの高速スキャン

2019年5月にプライアー・サイエンティフィックが販売開始したPureFocus850は、様々な画像取得に柔軟に対応できるレーザーオートフォーカスシステムです。2020年には、PureFocus850は生物研究や工業製品のスキャニング分野において、生産性の向上に役立ツールとして、多くのユーザーに使われています。

PureFocus 850レーザーオートフォーカス：ウェーハ検査時の利点

PureFocus850はウェーハ検査において高い効果を発揮します。特に選択エッチングの分野で非常に有益であることが認められています。電子機器や半導体製造の国際的大手企業であるSTマイクロエレクトロニクス社は、PureFocus850を使用することにより、従来のオートフォーカスシステムが抱えていた課題を克服し、サンプル毎の観察時間を削減することができました。STマイクロエレクトロニクス社は、PureFocus850を自動画像認識ソフトウェアと組み合わせて、スェーデンにある工場内で、SiCウェーハの分析のために使用しています。

ウェーハの品質分析をする際に、選択エッチングを施すことがあります。これにより「エッチピット」と呼ばれるある種のくぼみがSiCウェーハ上に生成され、このエッチピットの形状、数、分布などを分析することで、ウェーハ結晶内に潜んでいるであろう潜在的な欠陥の種類や位置を推測できるようになります。従来のレーザーオートフォーカスシステムでは、視野の中心から返ってきたレーザーを計算してフォーカス位置を調整しています。このためサンプル表面が平坦でない場合は、周辺域の画像にはフォーカスが合わなくなることがあります。

STマイクロエレクトロニクスに納入されたPureFocus850は、視野全体から返ってきたレーザーをフォーカス位置計算に用いるように調整されており、全てのオートフォーカスウェーハスキャンで安定したフォーカスが得られるようになっています。

画像分析は、エッチピットの形状を知るためにその底面にフォーカスを合わせた状態で行います。すなわち、フォーカスを合わせなければならないエッチピット底面位置は、SiCウェーハが主にレーザーを反射する位置とは異なることを意味します。PureFocus850は、観察したい面とレーザーが強く返ってくるウェーハ表面とをオフセット（ずらす）ことができるので、望ましい観察を行うことができるのです。

加えてSTマイクロエレクトロニクスでは、画像分析をより効果的に行うために、明視野、暗視野双方の画像取得を行いたいと考えていました。PureFocus850の操作画面は直感的な操作がしやすいため、明視野、暗視野それぞれの照明強度を考慮に入れれば、ユーザー自身で異なる照明条件に最適化した、オートフォーカスの設定をすることができました。

PureFocus 850オートフォーカス：ユーザーのメリット

PureFocus850のユーザーであるエンジニアたちは、自分たちのサンプル分析処理能力を大幅に向上させるオートフォーカスシステムを、非常に有益な装置であると考えました。

STマイクロエレクトロニクスの開発エンジニアであるエリック・ソーマンは、「私はPureFocus850を私が行う全ての定期検査で使っています。検査時間は45分から7分に短縮することができました。」と述べています。

プライアー・サイエンティフィックは、スェーデンの大手分析機器メーカーのひとつであるBergmanLabora AB社と協力し、このPureFocus850をSTマイクロエレクトロニクスに納入しました。

「PF850は、そのハードウェアにオートフォーカス機能を持たない顕微鏡への、非常に優れた追加機能です」と、プライアー・サイエンティフィックが開催した最初の講習会に参加したマリー・アンダーソンは述べています。

「時間が節約できることは、私たちのお客様にとって大変有益なものとなります。プライアー・サイエンティフィックの講習とユーザーサポートは内容が充実・徹底しているので、PF850の設置も運用も簡単にできています。PF850は本当に良い製品です。」

その後もBergmanLabora AB社は、スェーデン地域の他のユーザー様への PureFocus850のデモンストレーションと納入を継続的に行っています。

概要

PureFocus850が達成したことは、SICウェーハのオートフォーカス観察だけにとどまらず、大幅な作業時間短縮と取得画像品質向上によって、将来のオートフォーカスシステムとしての地位を確立したと言えるでしょう。様々な用途での生産性向上に役立つ可能性を秘め、PureFocus850は様々な画像取得ハードウェアに採用され、この業界の隅々で活用されることになるでしょう。