芯片製造中的X射線：日本歐姆龍推出掃描儀以發現缺陷 - 彭博社

在京都的Omron工廠，一台Omron X射線掃描儀VT-X750。攝影師：Kentaro Takahashi/Bloomberg日本的健康設備和工廠自動化提供商歐姆龍公司正將目光投向利潤豐厚的芯片製造設備市場，以推動未來增長。

這家總部位於京都的電子公司將在春季推出一款X射線掃描儀，能更好地檢測先進半導體制造中的缺陷，並提高全球最大芯片製造商的產量。VT-X950機器將產生足夠分辨率的芯片3D圖像，能夠在1納米尺度上識別缺陷，至少領先於當前最先進的硅製造技術一代。

由於每次掃描只需30秒，芯片製造商可以幾乎實時監控生產，並更有效地進行調整和修正。良率，即每個硅晶圓產生的無缺陷芯片的比例，是像台積電和三星電子這樣的製造商密切關注的指標，它影響着每家公司的成本和履行客户訂單的速度。

“半導體行業的需求趨勢是以更小的批次生產更多種類的芯片，但如果沒有實時CT掃描，這是永遠不可能在經濟上可行的，”歐姆龍公司檢測系統總經理Kazuhisa Shibuya在接受採訪時表示。

CT，即計算機斷層掃描，是醫學診斷的主要工具，也已成為芯片製造中的重要質量控制工具。90歲的歐姆龍公司從工廠自動化產品中獲得的年收入達到8760億日元（59億美元）以上，其中一半以上來自半導體供應鏈。該公司於2012年首次進入半導體供應鏈，推出了VT-X900。這仍然是其業務的一小部分，主要限於少數幾家主要芯片製造商，Shibuya説。

這位55歲的官員相信，隨着芯片變得越來越複雜和昂貴，需求將會增長。在僅有幾平方釐米的區域內，製造商需要製作比人類頭髮還細的金屬線，並沉積成千上萬個納米級的焊料凸點。將芯片堆疊成三維結構的新技術（如台積電和三星的全圍柵架構）提高了精度要求。

“作為半導體制造過程的一部分，CT掃描的需求是迫切的，”Omdia分析師南川明説。“隨着行業追求芯片縮小和芯片組技術，尤其是在過去幾年裏，所需的鍵合技術水平飆升。”

VT-X750 X射線掃描儀內部。攝影師：Kentaro Takahashi/Bloomberg如今最受歡迎的芯片，Nvidia Corp.的頂級人工智能加速器，受到台積電生產先進封裝的限制。在這種情況下，質量控制和產量提高變得至關重要，因為微小的錯位可能導致價值數萬美元的芯片變得毫無價值。在製造過程中對芯片進行X射線檢查可以幫助檢測缺陷，並允許工人根據需要進行微調。

索尼集團股份有限公司的股價本月初下跌了4.7%，因為該公司表示其最新智能手機攝像頭傳感器的大規模生產出現問題，這導致業務的營運利潤預期下降了15%。

傳統上，芯片製造商依靠所謂的功能測試來查看設備是否按設計運行。CT也被使用，但速度要慢得多：從生產線上取樣品單位，在一個單獨的房間進行X射線檢查，每次可能需要長達一小時。根據東洋證券分析師安田英樹的説法，對更快的檢測設備的需求將大幅增加。先進芯片製造的成本將決定更多的實時監控，以最小化硅的浪費。

涉谷表示，歐姆龍的CT掃描儀是芯片製造商在裝配線上安裝的唯一現實選擇，因為沒有其他機器能夠實時產生高質量的CT圖像。最新型號將歐姆龍以前的型號的掃描時間減半。