検査・計測とは？――半導体は「作る技術」と「測る技術」でできている

膜厚、CD、Overlay、Defect、Particle、SEM、Optical Metrology、SPCと工程Feedbackの役割を解説する。

客観的事実この記事のタイプ：事実・解説

公開 2026/9/1 確認 2026/9/1 読了 8分中級執筆: 知識図書館編集部

まず結論

半導体製造は、装置で処理しただけでは成立しません。狙った構造になったかを測り、その結果を次の製造へ戻すことで量産が成立します。

Inspectionは欠陥を探す意味が強く、Metrologyは寸法・膜厚・位置等を定量化する意味で使われます。

一つの測定器ですべてを見ることはできません。

Optical Inspectionは高速に広い面積を検査しやすい一方、微小Defectの識別には限界があります。

SEMは高いSpatial Resolutionを持ちますが、測定速度やVacuum、Electron Beam Damage等とのTrade-offがあります。

微細PatternのCritical Dimensionを測定します。ただし「画像から線幅を読む」だけではなく、Edge Detection、Charging、Pattern形状、Measurement Recipeなどが結果へ影響します。

Ellipsometry、Reflectometry、X-ray系など、材料と膜構成に応じて方法を使い分けます。

すべてのWaferを全項目測るのは現実的でないため、SamplingとStatistical Process Controlを利用します。

異常傾向を早期検知し、装置ConditionやRecipeへFeedbackします。

検査は価値を直接作らないように見えますが、不良を早く見つけるほど後工程で高い付加価値を積んだ後にScrapする損失を減らせます。

Advanced PackagingやFOPLPでは、工程後半ほどPanel価値が高くなるため、どこで検査を挟むかは経済リスク管理にもつながります。