The Storm Riders
Writer
Trong bối cảnh Tổng thống Donald Trump tuyên bố áp thuế nhập khẩu lên ô tô, ngành công nghiệp xe hơi – trụ cột kinh tế của Nhật Bản – đang đối mặt với mối lo lớn. Không chỉ ô tô, các lĩnh vực dễ bị ảnh hưởng bởi nhu cầu nước ngoài cũng chịu áp lực từ thị trường chứng khoán, khiến dòng tiền đầu tư chững lại. Giữa lằn ranh bất ổn, ngành kinh doanh nội dung IP (sở hữu trí tuệ) nổi lên như một “ngôi sao bất bại”. Trong khi đó, Toshiba vừa công bố một bước tiến công nghệ có thể thay đổi cuộc chơi trong sản xuất bán dẫn – lĩnh vực đòi hỏi cải thiện năng suất và giảm tỷ lệ lỗi.
Sản xuất hàng loạt bán dẫn đối mặt với thách thức lớn về năng suất và tỷ lệ hoàn thiện (yield). Trước đây, Toshiba đã phát triển công nghệ kiểm tra quang học để phát hiện các khuyết tật siêu nhỏ, nhưng giới hạn ở mức micromet (1/1.000.000 mét). Tuy nhiên, với nhu cầu ngày càng cao trong ngành, việc phát hiện và sửa chữa khuyết tật ở quy mô nano (1/1.000.000.000 mét) – bao gồm độ sâu, kích thước và hình dạng – trở nên cấp thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Toshiba đã phát triển một công nghệ mới, cho phép phát hiện và trực quan hóa khuyết tật nano trên tấm wafer bán dẫn chỉ trong một lần chụp ảnh. Công nghệ này sử dụng hệ thống quang học chụp toàn bộ trường nhìn hàng chục milimet vuông, kết hợp với bộ lọc màu dạng sọc (stripe) thay vì vòng tròn đồng tâm như trước. Ánh sáng phản xạ từ bề mặt được chuyển thành hình ảnh phân bố màu, tương ứng trực tiếp với góc phản xạ, giúp tăng độ chính xác.
Chuyên gia tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Toshiba, giải thích: “Khi ánh sáng bị lệch hướng bởi các vết trầy nhỏ, màu sắc thay đổi. Từ đó, chúng tôi đo được phân bố góc chính xác hơn.” Kết hợp với một thuật toán độc quyền, công nghệ này tái tạo hình dạng 3D của bề mặt với sai số chỉ vài nano – đủ để đáp ứng nhu cầu kiểm tra thực tế.
Công nghệ không chỉ phát hiện khuyết tật mà còn xác định độ cao của chúng, mở đường cho hệ thống tự động phân loại lỗi. Ví dụ, vết trầy trên 10nm có thể bị coi là khuyết tật, trong khi dưới 1nm thì không. Điều này giúp giảm thời gian kiểm tra, tăng năng suất, cải thiện chất lượng và giảm tỷ lệ hàng lỗi. Đại diện hãng nhấn mạnh: “Nếu biết được chiều cao khuyết tật, chúng ta có thể tự động hóa quá trình đánh giá.” Toshiba hợp tác với công ty con Toshiba Information Systems (Kawasaki) để đưa công nghệ này vào ngành bán dẫn qua hình thức cấp phép (licensing). Không dừng lại ở đó, hãng còn nhắm đến ứng dụng trong sản xuất ô tô và linh kiện, nơi yêu cầu kiểm tra bề mặt nghiêm ngặt tương tự.
Sản xuất hàng loạt bán dẫn đối mặt với thách thức lớn về năng suất và tỷ lệ hoàn thiện (yield). Trước đây, Toshiba đã phát triển công nghệ kiểm tra quang học để phát hiện các khuyết tật siêu nhỏ, nhưng giới hạn ở mức micromet (1/1.000.000 mét). Tuy nhiên, với nhu cầu ngày càng cao trong ngành, việc phát hiện và sửa chữa khuyết tật ở quy mô nano (1/1.000.000.000 mét) – bao gồm độ sâu, kích thước và hình dạng – trở nên cấp thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Toshiba đã phát triển một công nghệ mới, cho phép phát hiện và trực quan hóa khuyết tật nano trên tấm wafer bán dẫn chỉ trong một lần chụp ảnh. Công nghệ này sử dụng hệ thống quang học chụp toàn bộ trường nhìn hàng chục milimet vuông, kết hợp với bộ lọc màu dạng sọc (stripe) thay vì vòng tròn đồng tâm như trước. Ánh sáng phản xạ từ bề mặt được chuyển thành hình ảnh phân bố màu, tương ứng trực tiếp với góc phản xạ, giúp tăng độ chính xác.
Chuyên gia tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Toshiba, giải thích: “Khi ánh sáng bị lệch hướng bởi các vết trầy nhỏ, màu sắc thay đổi. Từ đó, chúng tôi đo được phân bố góc chính xác hơn.” Kết hợp với một thuật toán độc quyền, công nghệ này tái tạo hình dạng 3D của bề mặt với sai số chỉ vài nano – đủ để đáp ứng nhu cầu kiểm tra thực tế.
Công nghệ không chỉ phát hiện khuyết tật mà còn xác định độ cao của chúng, mở đường cho hệ thống tự động phân loại lỗi. Ví dụ, vết trầy trên 10nm có thể bị coi là khuyết tật, trong khi dưới 1nm thì không. Điều này giúp giảm thời gian kiểm tra, tăng năng suất, cải thiện chất lượng và giảm tỷ lệ hàng lỗi. Đại diện hãng nhấn mạnh: “Nếu biết được chiều cao khuyết tật, chúng ta có thể tự động hóa quá trình đánh giá.” Toshiba hợp tác với công ty con Toshiba Information Systems (Kawasaki) để đưa công nghệ này vào ngành bán dẫn qua hình thức cấp phép (licensing). Không dừng lại ở đó, hãng còn nhắm đến ứng dụng trong sản xuất ô tô và linh kiện, nơi yêu cầu kiểm tra bề mặt nghiêm ngặt tương tự.
