芯片制造中的X射线：日本欧姆龙推出扫描仪以发现缺陷 - 彭博社

在京都的Omron工厂，一台Omron X射线扫描仪VT-X750。摄影师：Kentaro Takahashi/Bloomberg日本的健康设备和工厂自动化提供商欧姆龙公司正将目光投向利润丰厚的芯片制造设备市场，以推动未来增长。

这家总部位于京都的电子公司将在春季推出一款X射线扫描仪，能更好地检测先进半导体制造中的缺陷，并提高全球最大芯片制造商的产量。VT-X950机器将产生足够分辨率的芯片3D图像，能够在1纳米尺度上识别缺陷，至少领先于当前最先进的硅制造技术一代。

由于每次扫描只需30秒，芯片制造商可以几乎实时监控生产，并更有效地进行调整和修正。良率，即每个硅晶圆产生的无缺陷芯片的比例，是像台积电和三星电子这样的制造商密切关注的指标，它影响着每家公司的成本和履行客户订单的速度。

“半导体行业的需求趋势是以更小的批次生产更多种类的芯片，但如果没有实时CT扫描，这是永远不可能在经济上可行的，”欧姆龙公司检测系统总经理Kazuhisa Shibuya在接受采访时表示。

CT，即计算机断层扫描，是医学诊断的主要工具，也已成为芯片制造中的重要质量控制工具。90岁的欧姆龙公司从工厂自动化产品中获得的年收入达到8760亿日元（59亿美元）以上，其中一半以上来自半导体供应链。该公司于2012年首次进入半导体供应链，推出了VT-X900。这仍然是其业务的一小部分，主要限于少数几家主要芯片制造商，Shibuya说。

这位55岁的官员相信，随着芯片变得越来越复杂和昂贵，需求将会增长。在仅有几平方厘米的区域内，制造商需要制作比人类头发还细的金属线，并沉积成千上万个纳米级的焊料凸点。将芯片堆叠成三维结构的新技术（如台积电和三星的全围栅架构）提高了精度要求。

“作为半导体制造过程的一部分，CT扫描的需求是迫切的，”Omdia分析师南川明说。“随着行业追求芯片缩小和芯片组技术，尤其是在过去几年里，所需的键合技术水平飙升。”

VT-X750 X射线扫描仪内部。摄影师：Kentaro Takahashi/Bloomberg如今最受欢迎的芯片，Nvidia Corp.的顶级人工智能加速器，受到台积电生产先进封装的限制。在这种情况下，质量控制和产量提高变得至关重要，因为微小的错位可能导致价值数万美元的芯片变得毫无价值。在制造过程中对芯片进行X射线检查可以帮助检测缺陷，并允许工人根据需要进行微调。

索尼集团股份有限公司的股价本月初下跌了4.7%，因为该公司表示其最新智能手机摄像头传感器的大规模生产出现问题，这导致业务的营运利润预期下降了15%。

传统上，芯片制造商依靠所谓的功能测试来查看设备是否按设计运行。CT也被使用，但速度要慢得多：从生产线上取样品单位，在一个单独的房间进行X射线检查，每次可能需要长达一小时。根据东洋证券分析师安田英树的说法，对更快的检测设备的需求将大幅增加。先进芯片制造的成本将决定更多的实时监控，以最小化硅的浪费。

涉谷表示，欧姆龙的CT扫描仪是芯片制造商在装配线上安装的唯一现实选择，因为没有其他机器能够实时产生高质量的CT图像。最新型号将欧姆龙以前的型号的扫描时间减半。