因應半導體產業ＩＣ檢測需求，國研院與民間業者合作研發線掃描光機取像及影像辨識技術的晶片瑕疵檢測設備，可降低約一半人力、設備與時間成本，期盼提升產業競爭力。
文．方惠萱
據統計，台灣半導體產值占全球市場的25％，市場動態受到關注。不過，生產半導體的設備，很多皆由國外進口，台灣半導體設備全球市占率相當低，這樣的落差，讓台灣半導體產業發展受到相當大的限制，不僅價格昂貴，設備維護和更新皆受制於人，也影響了半導體產業技術自主性。
均華精密攜手國研院 推展半導體設備在地化
在目前台灣的半導體產業鏈中，從事製造半導體設備製造的廠商並不多，國外有ＡＳＭ太平洋、庫利索法工業(Kulicke and Soffa Industries)、BESI等，台灣則有志聖(2467)、東捷(8064)、川寶(1595)、均豪(5443)、博磊(3581)與致茂(2360)等。
其中，均豪(5443)子公司均華精密，與科技部轄下的國家實驗研究院儀器科技研究中心(國研院儀科中心)攜手，近日發表其共同開發的「晶片瑕疵檢測設備」，並宣布已經獲台韓ＩＣ製造大廠選用。
雖然均華並未直接透露合作客戶，但均華精密總經理許鴻銘說，目前該機台應用於驅動ＩＣ製造流程，且台灣、韓國龍頭大廠已經採用該款設備。綜觀台灣投入驅動ＩＣ製造的晶圓廠，包括台積電(2330)、聯電(2303)、華邦(2344)、茂矽(2342)等，外界更直指台積電已經採用均華這套設備，認為可望成為台積電製程新利器。
晶片瑕疵檢測設備可望帶來新契機
近年來隨著穿戴裝置與物聯網的進展，晶片發展越來越小，對於ＩＣ檢測精密度與效能的要求不斷提高，加上自動化光學檢測設備的市場規模持續成長，預估在智能化影像檢測分析方面的產值，將於2020年攀升至390億美元。
目前在半導體晶片的生產過程中，經過積體電路製程後，還需進行「電性檢測」與「晶片切割」的步驟，接著再以「揀晶機」挑揀出通過電性檢測的晶片，進行封裝製程。
晶片在切割過程中，往往會造成晶片邊緣崩缺等造成晶片損傷，由於過去晶片尺寸大，細微的損傷對晶片品質影響不大，但隨著晶片越來越小，細微的損傷就會造成瑕疵，檢測難度也日益提昇，遂需要仰賴設備進行檢測。
雖然市面上已有一些晶片瑕疵檢測系統，但受限於光學取像的方式與解析度，只能採取分段的停頓式取像，取像與檢測的效能均不高，也間接影響檢測正確率。除此之外，因無法即時的檢測晶片背面，所以生產線現況仍多依靠人工以顯微鏡來檢測晶片的背面與邊緣崩缺等瑕疵。
經由機械手臂將晶片吸取起來，平移一小段，就完成了晶片雙面撿取與檢查的動作，「晶片瑕疵檢測設備」快速的檢查流程，讓各界驚豔。許鴻銘表示，這個設備等於是幫自動光學檢查(ＡＯＩ)機台裝上靈魂的眼睛，使其能夠完成更加精密的定位、辨識、檢查，並且毋須分為兩個步驟。
許鴻銘也說：「如果可以把檢查當成一個線上程序，其實非常有競爭力。以前驅動ＩＣ製程只有挑撿，沒有檢查，因為檢查會讓生產量降低非常多；目前日本、韓國廠家誤判率都在10％以上，大家都在思考是否可以將其降1％以下，以及如何將加入檢查過程對產量造成的影響降到最小，均華於是開發了這款設備。」
對於半導體ＩＣ製造的廠商來說，目前雖有自動化檢查的機台，但是鮮少運用，因為會大幅影響產能，如果解決產能的問題，公司的價值勢必大幅增加。
均華：期盼設備成產線標配
「不只提昇競爭力，我看到的是一個產業的產品規劃藍圖(Roadmap)」，許鴻銘表示，他期盼這套設備成為半導體製造廠商中的標準配備，變成ＩＣ製造產業鏈中的必備機台。「以前這只是選用配備，今年開始，這樣的設備會變成標準配備，讓挑撿跟檢查合而為一。」
許鴻銘強調，機台能夠為公司帶多少效益並非均華所追求，「我們談的是價值，不完全是價錢，其實建構技術門檻才是保證價值的最好方法。」他說：「如果我們要做一線的生產廠家，你有拿到什麼武器？這個武器會影響到客戶單訂單來源，那這個有沒有價值？」他指出當這樣的機台變成標準配備後，未來的半導體製造廠商「如果沒有這個配備，就沒有辦法接訂單」。
從均華的案例可以發現，只要我國在半導體設備領域，掌握更關鍵的技術，其實可以成為台灣擠入世界供應鏈的新藍海。根據國際半導體產業協會(SEMI )公布的最新統計，今年第二季全球半導體製造設備市場出貨金額達九十四億美元，相較前季微幅下滑1％，較去年同期縮減2％。另一方面，今年第二季全球半導體設備訂單為102億美元，較去年同期小幅下滑2％，相較今年第一季則上揚6％。
SEMI台灣區總裁曹世綸表示：「台灣半導體設備出貨金額第一季與第二季間的成長幅度達29％，為全球之冠，顯示台灣廠商今年投資的腳步依舊穩健。」
許鴻銘指出：「現在做半導體設備的廠家其實不多了，因為兩兆雙星，很多人跑去做ＴＦＴ，很多資源被拉到做太陽能、ＬＥＤ等，專業做半導體設備其實不多。」他強調，台灣半導體設備如果持續買現成，那製造不會有競爭力，因為外來的設備，會讓空間、效能等被限制，所以客製化光機電，是一個非常大的市場。
迎工業4.0 志聖推恆溫式無塵烤箱
面對台灣半導體設備的本土化，以製造半導體製程後段封測用烤箱的志聖表示，引進新的設備供應商驗證期相當長，因此引進新的設備無法立即對半導體製造業者產生效益。面對台灣半導體產業，志聖說，其實上市櫃公司中還是有不少採用國人自製的半導體設備被使用。
設備供應商常常都是產業好壞的前期指標，所以半導體界會用北美半導體設備業的BB Ratio來看這產業的興盛。此外面對工業4.0與自動化的浪潮，志聖日前於半導體展發表全新的半導體恆溫式無塵烤箱、自動化真空烤箱、自動化無塵無氧烤箱等產品。「恆溫式無塵烤箱」可用於Wafer的去水烘乾及封膠後烘乾，產能是業界常用「昇降溫式烤箱」的四倍，每年可為客戶在製程中減少50％ 的氮氣耗氣量、減少60％的耗電量，整體節能可以超過50％。此產品業已在國內某半導體大廠完成裝機，並進行認證中。
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