アドバンスト・パッケージング向けの全自動検査ソリューションとして登場した CA20 は、最高解像度で卓越した 2D ／ 3D 画像を提供します。マイクロメートルスケールの微細構造を高速で検査し、はんだやバンプ、TSV（スルーシリコンビア）などの構造欠陥を迅速に検出。複雑な 3D IC の市場投入までの時間を大幅に短縮します。
特徴
- ウエハプロセスからパッケージ済みチップまで、半導体製造の工程全体をカバーする設計
- 場へのシームレスな統合を実現する完全自動運転が可能
- AIベースのデータ解析と高度なソフトウェアにより、迅速かつ正確に欠陥を認識し、体系的な問題を解決して歩留まりを最大化
- はんだバンプや TSV の内部構造を、数分で三次元的に可視化する非破壊検査技術
- 安定した検査ルーチンをサポートするために設計された、信頼性が高く正確なテクノロジーによる再現可能な結
- レシピの検証や特定された欠陥の根本原因分析のための効率的なソフトウェア支援レビュー
- X線に敏感な部品を保護する線量マネージャー
- クリーンルーム対応設計で、キャビネット内部の環境は ISO クラス 3 に相当
ウェハ検査に取り組むための装備
1 枚のウェハ上に数千～数百万にも及ぶ高密度でほぼ同一の TSV が形成される中、これらの要素を正確にセグメント化し位置を特定することは、最新の検査技術においても大きな課題となっています。
CA20 は速度と精度の両立を図るために2.5D アプローチを採用。さまざまな角度から2D画像を取得することで、立体的な情報を再現します。これによウエハの特定を容易にし、重要な空隙を低コントラストで可視化でき、スキャン時間を短縮するとともに、ウエハ全体の状態をデータに基づいて把握できます。さらに、TSV Insights X 2.5DなどのAI搭載ソフトウェアパッケージと組み合わせることで、CA20は半導体製造プロセス全体にわたり、重要な欠陥を迅速に検出することが可能です。
当社TSV Insights X 2.5Dソフトウェアのスクリーンショット。画像はすべてのTSV内部に空隙を人工的に形成したウエハ資料を示しています。（提供元：Fraunhofer IZM-ASSID）各TSVのセグメンテーション領域（黄色）および内部の空隙（赤色）が可視化されています
市場投入までの時間短縮、量産までの時間短縮、高歩留まり生産
CA20は、高解像度の3次元X線検査機能と、はんだバンプのAI自動欠陥認識（ADR）を組み合わせることで、以下のような検出を可能にします 。系統的な課題をかつてないほど迅速に解決します。現在、完全自動化ソリューションとして利用可能なこのシステムは、製造現場の材料と情報の流れにシームレスに統合され、製品品質を保証し歩留まりを最大化するための実用的なリアルタイム計測データを提供します。
3D X線でプロセス開発をスピードアップ
破壊的手法を使用した検査では数週間を要することがありますが、3D X線検査では、研究開発エンジニアがすぐに使用できる結果が得られます。非破壊検査（NDT）システムとして、CA20はIC内部のナノレベルの鮮明な3次元画像を数分で提供します。相互接続プロセスを監視し、欠陥を素早く見つけ、その知見をプロセスにフィードバックしてください。
3D X線は、高解像度の3Dボリュームを生成し、これによりメーカーは、バンプを測定、検査し、記録的な速さで最小の欠陥を特定することができます。ノンウェット、ヘッドインピロー、バンプシフトなどの重大な欠陥を確認し、スタンドオフ高さを決定することで、ダイの傾きや反りを今までなかったようなやり方で監視します。
2.5D技術でTSV構造を正確に可視化
1枚のウエハには、数千～数百万ものTSV（シリコン貫通ビア）が密集しており、そのサイズや形状はほぼ均一です。これらの個々の要素を分離し、ウエハ上での位置を一貫性・信頼性・効率性をもって特定することは大きな課題です。―その課題を解決するのが、2.5D X線技術です。
この技術では、深さ情報を保持するために複数の角度から2D画像を取得します。これにより、TSVの位置を正確に把握できるようにし、欠陥の検出に必要なコントラストを低減しながら、全ウエハを統計的に優位な範囲で把握することができます。さらに、従来に比べスキャン時間を大幅に短縮することも可能です。
ラボから工場まで
CA20は、ラボ/研究開発環境で部品の検査に最高品質の画像が必要な場合でも、既存の生産工程に簡単に適合する全自動ソリューションが必要な場合でも、ニーズに合わせてさまざまな構成でご利用いただけます。
以下のリンクから詳細をご確認いただくか、全機能をご覧ください。
小ロット検査
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完全自動検査ファブ向けのスマートな3D X線検査ソリューションです。完全自動のローダーと自動欠陥認識ソフトウェアを搭載したCA20 Fabは、一貫性のある高速かつ正確な3D X線検査で生産ラインを補完するように設計されています。 相互接続プロセスをリアルタイムで監視し、欠陥を素早く見つけて、その洞察をプロセスにフィードバックします。 ボイド、はんだバンプのずれ、ヘッドインピローの問題など、欠陥のサイズと深刻度を迅速に検出・分析するソフトウェアツールから、デリケートなコンポーネントを有害なX線から確実に保護するソリューションまで、CA20には、明瞭性、効率性、洞察力の3つの柱にまたがるさまざまな先進ソフトウェアソリューションが搭載されています。以下に、その一部をご紹介します。 |
Software Solutions
ボイド、はんだバンプのずれ、ヘッドインピローの問題など、欠陥のサイズと深刻度を迅速に検出・分析するソフトウェア・ツールから、デリケートな部品を有害なX線から確実に保護するソリューションまで、CA20は、明瞭性、効率性、洞察力という3つの柱にまたがるさまざまな先進ソフトウェア・ソリューションを備えています。以下に、その一部をご紹介します。
- 受賞歴のあるGeminyソフトウェアの一部であるCoS 3D Clarityパッケージは、高解像度の3D画像を素早く作成するためのツールです。
- 当社のBatch Managerを使用して、数回のクリックでICまたは基板ストリップのトレイを検査できます。
- Dose Managerで、X線の臨界線量から、影響を受けやすい検査部品を保護します。
1. Clarity
画像取得
最高の画像データ品質を得る：鮮明な2Dおよび3D画像をキャプチャすることで、検査サンプルの詳細を確認します。
2. Efficiency
接続性と管理
生産性を向上させる：シームレスな接続性と自動化により、システム、ソフトウェア、および人との間のワークフローを合理化します。
3. Insights
画像解析とプロセス制御
製品とプロセスの品質を改善する：画像データから重要な情報を抽出し、市場の一歩先を進んでください。
チップオン基板のはんだ接続の3D計測による生産性の向上：
- CoS 3D Clarityスキャンによる50 µmまでのバンプの高速かつ貴重な洞察により、プロセス開発と故障解析をスピードアップ
- 重要なパラメータを学習し、ヘッドインピローのような欠陥を検出し、客観的で再現性のある結果を得ることで、品質と制御を確実に
- 自動シーケンスプログラミングと包括的な2Dおよび3D検査用ツールにより、単一部品や少量バッチの効率的なセットアップが可能
- 結果はPDFと機械読み取り可能なフォームの両方で利用可能
CoS Insights X 3Dは、マガジンからのICトレイ用FEMローダーを含む全自動検査パッケージを搭載したCA20専用ソフトウェアです。高速で十分な品質の3D画像を取得し、完全自動化された3Dバンプ計測と自動処理のためのレポート作成を含む欠陥認識を提供します。
- リアルタイムのフィードバックは、市場投入までの時間と量産までの時間を短縮し、開発中のトレンドを早期に特定することで、不良ゼロを保証します
- 正確で信頼性の高い自動3D測定情報に基づく工程管理は歩留まりを向上させ、完全自動化された24時間365日の検査は生産性を高めます
- 抽出された情報は、json、xml、ダイレクトアクセスレポートなど、レポート生成後に機械可読形式で任意のローカルストレージに自動的に転送することも可能
高速かつ高品質な2.5D画像取得を実現し、TSVの自動計測（メトロロジー）と欠陥検出・レポート生成を完全自動で行います。
- リアルタイムフィードバックにより、市場投入までの時間および量産立ち上げまでの時間を短縮。重大な欠陥を早期に特定し、ゼロディフェクト出荷をサポート
- 高精度かつ信頼性の高いTSV自動計測情報に基づくプロセス制御により歩留まりを向上、生産ラインへの完全統合によって生産性の最大化を実現
- 取得したデータは KLARF、JSON、XML などの形式で出力が可能。自動レポートを任意のローカルストレージに転送できます
Dragonfly 3D World
この直感的な画像処理ソフトウェアスイートで3D X線データを解析します。AIの力を活用し、ディープラーニングのセグメンテーションを使用して、影響を受けやすい部品を保護する低線量スキャンから最大限の情報を抽出します。 数値が必要ない場合は、美しいビジュアルで、単に結果を強調表示します。
研究開発および生産における、CA20の検査アプリケーション
- チップ・オン・サブストレート（CoS）
Fan-Out パッケージを含むはんだ接合（C4バンプ、銅ピラーなど） - 2.5D ／ 3D ICパッケージ
マイクロバンプなどのはんだ接合部検査 - TSV検査
- サブストレートストリップ上のはんだバンプ検査
- センサー素子
- MEMS ／ MOEMS デバイス
市販GPUの3D X線CTスキャンによる2Dスライス画像
ギャラリーでCA20をもっと見てください：
技術データ
| アプリケーション/バージョン | MXI / Lab | AXI / Fab |
| 最大検査範囲 | 435 mm (17") | 435 mm (17") |
| システム寸法（幅/奥行き/高さ) | 1650 x 1400 x 2050 mm | 1955 x 3100 x 2200 mm* |
| 装置重量 | ~ 2350 kg | ~ 3650 kg |
| 検出器有効エリア | 130 x 130 mm | 130 x 130 mm |
| ピクセルマトリックス | 1536 x 1536 px | 1536 x 1536 px |
| ピクセルピッチ | 85 µm | 85 µm |
| 斜めからの視点 | +/- 65° (130°) | +/- 65° (130°) |
| 最大部品重量 | 1 - 2 kg** | 0.5 kg*** |
| Scan Modes | 2D, 2.5D, 3D | 2D, 2.5D, 3D |
*ファンフィルターユニット/クリーンルームのクラスにより異なります。**最大部品重量：1 kg（カーボンプレート上）、2 kg（テーブル側に固定した場合は部品ホルダー上）。***キャリア重量を含む全パーツの総重量