听国内首家晶圆制程量测设备供应商揭秘膜厚量测对前道工艺重要性

  芯片揭秘与2023年第十一届半导体设备材料与核心部件展示会（CSEAC）联名专访十家新锐企业，精彩内容请持续关注芯片揭秘·大咖谈芯。

  研发、生产和销售具有自主知识产权的集成电路生产制造工艺装备产业中的工艺检测设备。目前，睿励在售的产品主要有三类，一类是膜厚的量测设备；第二类是缺陷的检测设备；第三类是OCD设备。我们是国内首家半导体检测和量测设备的供应商。这些设备很广泛地应用在集成电路、先进封装、功率器件、光通讯、LED等各行各业，整个设备的使用情况非常良好。OCD（OpticalCritical Dimension）是现代电子制造技术中的重要测量工具，其原理是基于光学反射现象，通过光学系统和数据处理系统实现对被测对象形貌的高精度测量。在进行 OCD测量时，需要对被测对象进行样品准备和操作环境的控制，以达到最佳测量结果。

  在市场竞争方面，国内设备企业面临着与国外对手的角逐。由于国内设备企业往往属于后发，若想在竞争中占据优势，除了需要在产品性能上加大投入外，还应在产品的后续服务及其他新产品的研发过程中发挥自身作用。国内设备企业要采取严谨、稳重的态度，注重理性思考和官方表达，以赢得市场竞争。

  另外，在测量的过程中，我们没办法采用非间接接触的方式，而当我们遇到像刚才提到的膜的厚度很薄的情况时，就需要采用非接触测量

  是一款来自睿励的的OCD设备，睿励的OCD的设备大多数都用在二维和三维的一些特征尺寸的量测和一些复杂轮廓的分析，它可以测量特征线宽和整个高度、深度、角度等。我们这款设备本身基于睿励很成熟和先进的4000系列的膜厚测量平台，同时还配备了一个多轴的、高精度的运动控制管理系统以及睿励自主研发的一个算法。

  从这个角度来讲，它能够很好的满足我们目前28纳米及以上的工艺制程的要求。实际上，睿励早在2013年就推出了这款设备，最近几年，我们对这款设备做了升级和改造，并从算法上逐步优化，目前已得到了多家客户的认证，整体的使用效果也非常不错。

  在先进制程这一块，我们和国外的竞争对手相比，还是存在比较大的差距，甚至很多设备没办法实现国产替代，仍然处于“卡脖子”的状态。国内目前新进入的企业有很多，但随之而来也会存在一些问题，比如同种类型的设备同时会有很多企业去做，而那些高难度的设备往往没有企业涉足，某些特定的程度上存在着资源浪费等问题。但整体来讲，国内的检测设备行业目前处于一个非常好的时机。

  得益于对先进制程和更高性能芯片的需求增加，芯片制程步骤持续不断的增加，半导体量测设备市场保持着繁荣趋势。2016-2021年，全球量测及检测设备市场接近100亿美元，而中国以约30亿美元左右份额已成为全世界最大市场。再看增速，

  ，中国半导体量测设备市场受到了行业密切的关注。另一方面，精确测量薄膜厚度是确保制程质量的关键环节，这给国内厂商提出了更高的要求。光学干涉误差、分辨率不足、

  的复杂性以及成本问题，都是我国在追求更高工艺过程中需要面对的挑战。在专利垄断横行的当下，科磊、应用材料及日立三家占据了全球70%以上的市场占有率，相关设备国内市场国产化率不超过3.5%。探索新的光学技术和算法提高设备的性能和稳定能力看起来是一条必由之路，也需要众多国产设备厂商沉下心来努力打磨！我们也希望看到，产业各方的跨界交流、跨学科的合作，综合利用物理、光学、电子等领域的知识，推动国产半导体OCD设备向先进制程中进一步迈进与应用。