量子センシングで半導体検査を高速化、独スタートアップが資金獲得

ニュースのポイント

• 数週間要していた半導体の欠陥検査を、ラインを止めずに2分に短縮する技術を開発
• 合成ダイヤモンドの特性を利用し、非破壊で多層チップの全層の電流状態を測定可能
• 欧州やドイツ政府からの公的資金に加え、ベンチャーキャピタルから1500万ユーロを調達

背景

欧州半導体法（European Chips Act）を背景に、欧州域内での半導体産業の育成とサプライチェーンの強化が進んでいる。その一環として、ドイツのミュンヘン工科大学からスピンアウトしたQuantumDiamondsが、ドイツ連邦経済省やバイエルン州、欧州委員会からの承認を得て大規模な資金支援を受けることとなった。同社はすでに台湾や米国での商用展開を開始しており、グローバルな半導体エコシステムとの連携を強めている。

何が起きたのか

QuantumDiamondsが提供する技術は、合成ダイヤモンドの微細な特性を利用してチップ内の電流の流れを観察する「量子センシング」を応用したものだ。従来の顕微鏡を用いた検査ではチップの最表面しか観察できなかったが、この新技術ではチップを破壊することなく、すべての積層内部の欠陥を検出できる。AIデータセンター向けなどで需要が高まる3D積層チップの検査において、特に有効なアプローチとなる。現在は研究室向けのサンプル検査装置（数百万ドル規模）を展開しているが、今後は製造工場（ファブ）のインラインで100%の品質管理を行える高速処理システムの開発を目指している。

製造業・生産管理への見方

製造現場や生産管理において、品質検査によるラインの停止やボトルネックの発生は、生産スループットを低下させる大きな要因である。特に半導体製造では、欠陥検出に数週間を要することがあった。本技術が実用化され、インラインでの全数検査（100%品質管理）が実現すれば、不良発生時の早期フィードバックが可能になり、歩留まりの劇的な改善と廃棄コストの削減が期待できる。また、非破壊検査であるため、高価な多層構造デバイスの無駄な廃棄を防ぎ、サプライチェーン全体の安定化にも寄与する。

現場で確認したいポイント

• 自社製品の多層化や高密度化に伴い、従来の破壊検査や表面検査に限界がきていないか
• インラインでの全数検査を導入することで、歩留まり改善や廃棄コスト削減にどの程度の効果が見込めるか
• 量子センシングなどの先端計測技術を、既存の生産ラインや検査工程へ統合する際の設備投資回収計画

確認しておきたい点

現在提供されている装置は主に研究室（ラボ）環境向けであり、製造工場（ファブ）の生産ラインに直接組み込んで100%全数検査を行う「高速処理システム」は開発段階にあります。実際のライン導入における処理能力やコスト対効果は今後の検証が必要です。

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