コンテンツにスキップ
半導体製造ラボ SEMICONDUCTOR DATA LAB

原子間力顕微鏡（AFM）とは

AFM（Atomic Force Microscope、原子間力顕微鏡）とは、先端の細い探針を表面へ近づけ、探針と表面の間に働く力を検出しながら走査して三次元の形状を測る装置です。 光や電子線ではなく、力で形を捉えます。

定義・解説

Section titled “定義・解説”

AFMが他の計測手法と異なるのは、高さ方向を直接測れることです。光学式や電子線式は、主に上から見た平面方向の寸法を得意とします。表面の凹凸や溝の深さといった高さ方向の量は、間接的に推定するか別の手法に頼ることになります。

探針を使えば、この制約が外れます。探針を表面へ近づけると、原子間に働く力が距離に応じて変わります。この力が一定になるよう探針の高さを制御しながら走査すれば、その高さの記録がそのまま表面の形状になります。粗さ、段差、溝の深さが数値として得られます。

量産で使うには、精度と自動化の両方が要ります。Brukerは公式製品ページで、InSight 300を大量生産の半導体製造環境における信頼性が高く費用対効果の良いインライン計測向けに設計されたファブ対応の自動原子間力顕微鏡として掲載し、スキャナ平坦度が±1nm以内、ノイズフロアが35pm以内であることを示しています。

AFM ─ 探針にかかる力で高さをたどる
カンチレバー探針レーザーたわみを検出探針がなぞる軌跡 ＝ 表面形状高さ方向をそのまま数値で返す表面の粗さ段差・溝の深さベベルエッジの形状CMP・エッチング・ハイブリッドボンディングで使う
カンチレバー先端の探針を表面へ近づけ、働く力が一定になるよう高さを制御しながら走査します。探針がなぞった軌跡がそのまま表面形状になります。高さ方向の量を直接数値で返せる点が、光学式や電子線式との違いです。

用途

Section titled “用途”

Brukerの公式製品ページは、InSight 300の性能が先端のCMPおよびエッチング用途の要求を満たすこと、ミクロンスケールの粗さから全自動のベアウェーハ欠陥レビューまで対応することを述べています。さらにプロファイロメトリ機能が、先端のハイブリッドボンディング用途に対するミリメートルスケールおよびベベルエッジの計測要求を満たすとしています。

35pmの細かさと、ミリメートルの範囲を同じ装置が扱います
同じ1台が扱う大きさの幅ですBrukerがInSight 300について公式製品ページで示す値です1台が扱う範囲ノイズフロア35pm以内スキャナ平坦度±1nm以内ミクロンスケールの粗さを測りますミリメートルスケールとベベルエッジの計測細かい側大きい側ピコメートルナノメートルマイクロメートルミリメートル1pmは1nmの1000分の1です目盛りは順に並べたもので、間隔は比率ではありません
BrukerがInSight 300について公式製品ページで示す値を、大きさの順に並べた図です。ノイズフロア35pm以内とスキャナ平坦度±1nm以内という装置側の細かさから、ミクロンスケールの粗さ、ミリメートルスケールとベベルエッジの計測までを同じ装置が扱います。

CMPでは削れ方の均一さが、ハイブリッドボンディングでは接合面の平坦さと粗さが、そのまま歩留まりへ効きます。どちらも高さ方向の量が判断材料になるため、AFMが使われます。

この用語に対応する装置と製造メーカー

Section titled “この用語に対応する装置と製造メーカー”

装置カタログDBから、この用語に一致する製品familyを持つメーカー 1社／2family を引いています。 各行は各社の公式製品ページを出典とします。 DBからの生成日: 2026-08-22

出典は各社の公式製品ページです。 装置カタログDB では、同じ製品familyを工程・メーカー横断で検索できます。

関連するデータ・ツール

Section titled “関連するデータ・ツール”

よくある質問（FAQ）

Section titled “よくある質問（FAQ）”
AFMとは何ですか？

AFM（Atomic Force Microscope、原子間力顕微鏡）は、先端の細い探針を表面へ近づけ、探針と表面の間に働く力を検出しながら走査して、三次元の形状を測る装置です。光や電子線ではなく、力で形を捉えます。

何が測れますか？

表面の粗さ、段差、溝の深さといった高さ方向の量です。光学式や電子線式が主に平面方向の寸法を得意とするのに対し、AFMは高さ方向をそのまま数値で返します。

量産ラインで使えるのですか？

使えます。Brukerは公式製品ページで、InSight 300を大量生産の半導体製造環境における信頼性が高く費用対効果の良いインライン計測向けに設計されたファブ対応の自動原子間力顕微鏡として掲載しています。

どのくらいの精度がありますか？

Brukerの公式製品ページは、InSight 300のスキャナ平坦度が±1nm以内、ノイズフロアが35pm以内であることを示しています。1pmは1nmの1000分の1です。

どんな工程で使いますか？

同じ公式製品ページは、この性能が先端のCMPおよびエッチング用途の要求を満たすこと、ミクロンスケールの粗さから全自動のベアウェーハ欠陥レビューまで対応することを述べています。またハイブリッドボンディング向けに、ミリメートルスケールおよびベベルエッジの計測要求を満たすとしています。

弱点は何ですか？

探針で1点ずつなぞるため、広い面積を短時間で測るのには向きません。測る領域を絞り、他の手法と組み合わせて使います。

比較・違いを学ぶ

Section titled “比較・違いを学ぶ”

関連用語

Section titled “関連用語”

この用語を関連用語に挙げているページ

同じ分類「検査・計測」の用語

半導体用語集の「検査・計測」へ戻る

出典

Section titled “出典”

この記事の事実は次の一次資料を根拠とし、各URLの到達可否をこちらで実測しています。したがって、リンク先が移動または消滅した場合は、その旨をこのページへ反映します。

  • Bruker「InSight 300」公式製品ページ（2026年8月22日にリンク生存を実測、200）
  • 装置と製造メーカーの行は intel.equipment_vendor_families（公式製品ページ由来）から生成
回答待ち 更新中 公開Q&A

このページの質問窓口

AIに疑問を送る

「匿名で送信する」を押して内容を送ると、受付ID付きの回答URLを発行します。URLでは進捗を追うことができ、通常は1日以内に回答します。個人情報を取り除いて編集した質問と回答だけを、承認済み資料の出典リンクとともに公開Q&A一覧へ掲載します。

通常、1日以内に回答します 回答待ち 更新中

  1. 匿名で送る 分かりにくい箇所、指摘、追加してほしい内容を書きます。
  2. 受付IDと回答URLを保存する 送信後に発行されるURLへ、進捗が順次反映されます。
  3. 進捗と回答を追う URLには、受付済み、回答作成中、解決済みの状態と回答が載ります。
公開Q&A一覧へ 5〜4,000文字。氏名・連絡先などの個人情報、秘密情報は入力禁止です。

このフォームは匿名です。氏名・連絡先・応募情報などの個人情報、秘密情報、社外秘情報、契約情報、非公開資料の入力は禁止です。投稿原文は運営用DBに保存し、公開面には、個人情報・秘密情報・危険な命令を除く安全審査と読みやすい文章への編集を経た質問文と回答だけを載せます。状態は「受付済み」「回答作成中」「解決済み」の3段階です。安全審査の結果によっては公開を保留します。サイト側の機械検査を通った内容だけを運営側のAI回答作成環境へ送り、回答案の作成と、それとは独立したAI審査に使います。機械検査には見落としの可能性があり、回答作成と審査の履歴は利用中の環境に保持されます。IPアドレスや端末情報は送信対象外です。回答URLは公開Q&A用で、共有先からも開けます。送信により、この利用条件と審査後のQ&A公開に同意したものとします。