理學株式會社已開始銷售用於半導體製造流程的測量系統 ONYX 3200。此系統可在半導體晶片的金屬佈線形成和封裝過程中測量晶圓薄膜的厚度和成分以及凸點高度。其 3D 共焦光學掃描儀能夠測量小於 10 微米的凸點，從而僅需一台設備即可完成以往需要多台設備才能完成的測量。
該公司獨有的雙頭微焦點X射線源能夠測量直徑20微米或更小的凸起中約2%的銀含量，精度約為十萬分之四。首台設備已交付給一家代工廠客戶，用於封裝流程。該公司計劃在2026年實現15億日圓的銷售額，並在2027財年實現30億日圓的銷售額。
從： 
【新聞稿】理學推出半導體測量系統“ONYX 3200”——單一設備即可完成從晶片佈線到封裝製程的全金屬檢測——理學推出半導體測量系統“ONYX 3200”
【社論】
理學公司發布的 ONYX 3200 是一款突破半導體製造「隱形壁壘」的測量設備。這款設備之所以備受關注，與半導體產業面臨的結構性挑戰密切相關。
隨著對人工智慧晶片和資料中心處理器的需求不斷增長，半導體晶片的內部結構也變得越來越小型化和複雜。特別是，用於形成晶片內部金屬佈線的後端工藝（BEOL）和將晶片連接到基板的封裝工藝，都需要對被稱為「凸點」的極其微小的連接結構進行精確控制，這些凸點的直徑不到人類頭髮絲的十分之一。
由於凸點上層的錫和銀會吸收下層銅和鎳發出的X射線，傳統的測量方法難以一次測量整個多層結構。這需要使用多種儀器，大大降低了製造效率。
ONYX 3200 的創新之處在於它採用了兩種技術來解決這個問題： 3D 共焦光學掃描器和雙頭微焦點 X 射線源。透過光學掃描儀測量凸起的整體高度，再透過 X 射線測量凸起上層的厚度，即可透過相減法間接確定下方金屬層的厚度。
更值得一提的是，該技術能夠以極高的精度（約十萬分之四）測量錫銀比，該比例僅指直徑為20微米或更小的凸起中銀含量的2%。由於錫銀比與封裝的連接可靠性直接相關，因此這種高精度的測量有助於顯著提高產品良率。
半導體產業正在加速採用晶片組設計和3D封裝等尖端技術。這些技術將多個功能各異的晶片整合到單一封裝中，使得連接品質控制比以往任何時候都更加重要。 ONYX 3200等高精度計量設備是支撐下一代半導體製造基礎設施的重要組成部分。
理學已向一家大型晶圓代工廠交付了首台設備，並計劃在2027財年僅此一套系統就實現30億日元的銷售額。憑藉日本企業在X射線分析技術的優勢，理學正在全球半導體供應鏈中確立重要地位。
[術語]
BEOL（後端生產線）
這指的是半導體製造中的後端製程。它是在前端製程（例如電晶體的製造）之後，在晶片內部形成金屬佈線的過程。多層金屬堆疊起來，形成精細的佈線網絡，用於傳輸電訊號。
撞
一種微小的凸起連接端子，用於將半導體晶片連接到基板。它由錫、銀、銅和鎳等多層金屬構成，負責傳輸電訊號和建立實體連接。它非常小，直徑只有幾微米到幾十微米。
鑄造廠
專門從事半導體製造的公司。它受無晶圓廠公司委託，這些無晶圓廠公司只負責設計，而該公司則負責晶片的實際製造。典型的例子包括台灣的台積電和韓國的三星。
包裝
一種將半導體晶片連接到外部世界並對其進行物理保護的製程。晶片安裝在基板上，並用樹脂或其他材料密封。先進的封裝技術將多個晶片整合到單一封裝中。
3D共焦光學掃描儀<br>一種利用雷射非接觸式測量物體三維形狀的設備。透過改變焦距進行掃描，可以高精度地測量微小的不規則性和高度。
X射線螢光分析（XRF）
一種透過X射線照射材料並測量產生的螢光X射線來分析元素種類和含量的方法。此方法可以對材料的成分進行無損檢測。
晶片組
一種設計技術，將多個按功能劃分的小晶片組合成一個封裝，而不是一個大的單一晶片，從而提高良率並降低成本。
[參考連結]
理學控股株式會社（外部）
一家全球領先的X射線分析設備製造商，為半導體、材料分析和生命科學領域提供產品。
ONYX 3200 產品頁面（外部連結）
本文檔包含將雙頭 X 射線源和 3D 光學掃描儀結合的系統的技術規格和測量範例。
理學半導體測量解決方案（外部）
這是一個全面介紹半導體製造用X射線測量設備的頁面。頁面內容涵蓋了採用多種技術的產品系列。
[參考文章]
理學推出用於半導體製造的計量儀器 ONYX 3200 （外部連結）
該公司目標是在2026年實現15億日圓的銷售額，在2027年實現30億日圓的銷售額。第一台設備已經交付給大型晶圓代工廠。
半導體製造的未來：先進封裝的發展趨勢（外部連結）
異構整合、2.5D/3D整合和晶片組將塑造半導體製造的未來。
先進封裝技術正在從根本上重塑晶片生態系統（外部連結）
多晶片封裝技術為 GenAI 提供動力，並正在改變半導體生態系統。
先進封裝解決方案：突破半導體性能極限（外部）
隨著摩爾定律接近極限，先進的封裝技術正成為提高效能的關鍵。
利用單色微X射線束（外部）測量AgSn微焊球
COLORS-W 技術能夠實現比傳統白光 X 射線方法更準確、更快速的測量。
[編者註]
隨著半導體晶片不斷小型化，能夠測量肉眼不可見參數的技術在製造現場變得日益重要。本文介紹的 ONYX 3200 等測量設備，在不為人知的層面上為我們日常使用的智慧型手機和人工智慧服務的性能提供支援。
在半導體產業，不僅設計和製造，測量和檢測技術也處於技術創新的前沿。你是否曾想過，你每天使用的設備內部正在經歷哪些技術挑戰？我想繼續關注那些支撐半導體製造的「幕後英雄」。
