Excillum企業分析|高輝度X線チューブで半導体非破壊検査

半導体企業分析

この記事のポイント:Excillum AB(スウェーデン・ストックホルム、2007年創業)は世界最高輝度クラスの液体金属ジェットX線管(MetalJet)を開発する精密X線源スペシャリスト。半導体ウェハ・ICパッケージ・3DIC構造の非破壊内部検査・高分解能X線回折・計測に使われ、EUVリソグラフィーや3D NAND・チップレット構造の微細観察に不可欠なツールとして注目される。カール・ツァイス(ZEISS)・Rigaku等の大手計測機器メーカーへのOEM供給でも採用される。

企業名 Excillum AB
本社所在地 スウェーデン・ストックホルム
設立 2007年(KTH王立工科大学スピンオフ)
コア技術 MetalJet®液体金属ジェットX線管(世界最高輝度クラス・従来比100倍以上の輝度)
半導体向け用途 ウェハ・ICパッケージ非破壊検査・X線CT・高分解能XRD・小角X線散乱(SAXS)
主要OEM先 Carl Zeiss(ZEISS)・Rigaku・Bruker・STOE等の計測機器メーカー
目次

半導体製造で「X線非破壊検査」が重要になる理由

3D NAND・チップレット・HBM(高帯域メモリ)・CoWoS等の先端半導体パッケージは、積層・封止された内部構造をウェハ断面切断(破壊検査)なしに観察する必要がある。X線は物質を透過し内部構造を「見える化」するため、微細なボイド(空隙)・クラック・ワイヤーボンドの断線・バンプの欠陥・積層のズレをナノ〜マイクロメートルの分解能で非破壊に特定できる唯一の技術だ。先端パッケージの複雑化が進むほどX線検査の重要度は高まる。

ポイント:従来のX線管(固定金属アノード)は焦点スポットを小さくすると熱で焼損するため輝度に限界があった。ExcillumのMetalJetは液体金属(Galn合金)をジェット噴射して電子ビームを照射する革新的構造で、「焦点を小さくするほど高輝度」という従来技術の制約を突破し、同じ焦点サイズで従来比100倍以上の輝度を実現した

MetalJet技術の詳細

① 液体金属ジェット陽極——焼損しない革新構造

固体金属陽極を使う従来X線管では電子ビームの熱で陽極が溶損するため、小焦点(高分解能)と高電力(高輝度)が両立できなかった。ExcillumのMetalJetは液体Galn合金(ガリウム-インジウム合金)をノズルから常時噴射し続けることで「照射された部分がすぐ流れ去る」構造にして、焼損問題を根本から解消した。これにより6µm以下の小焦点で従来比100倍以上の輝度を達成する。

② 高分解能X線CT——3DIC内部の3D可視化

MetalJet X線源をCT(コンピュータ断層撮影)装置に搭載することで、チップレット積層・TSV(シリコン貫通ビア)・μバンプの3D内部構造をサブミクロン分解能で可視化できる。破壊検査なしに積層構造の全体像を3Dデータとして取得できるため、製造工程の不良解析・設計フィードバックサイクルの大幅短縮に貢献する

③ XRD・SAXS——薄膜・ナノ構造の結晶性評価

X線回折(XRD)・小角X線散乱(SAXS)でパワー半導体のSiCウェハ・薄膜の結晶品質・応力・ナノ周期構造を評価する用途でも採用が拡大している。高輝度により測定時間を大幅に短縮でき、量産ラインでの品質管理サンプリングへの応用が現実的になった

投資・M&A視点での評価

Excillum(非上場・スウェーデンベンチャー)は先端半導体パッケージの複雑化という構造的トレンドで最も直接的に恩恵を受ける計測技術企業だ。ZEISS・Rigaku・Bruker・Thermo Fisher(FEI)等の大手計測機器メーカーがX線光源の内製化・独自差別化のためにExcillumの技術・企業を取り込む可能性は高く、スウェーデンのKTH出身の科学系スピンオフとして欧州ディープテック投資家からも注目されている。詳細は半導体業界の全体構造を読むも参照。

※本記事は公開情報をもとに作成した分析・解説記事です。投資判断等の根拠として使用する場合は、必ず一次情報をご確認ください。情報は執筆時点のものであり、最新状況とは異なる場合があります。

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