当3D NAND的堆叠层数从数十层增加到数百层,晶圆制造需要测量的已不只是平面上的图形尺寸。更深的孔结构、更复杂的膜层,以及先进封装中被金属互联遮挡的内部缺陷,正在改变半导体量检测设备的技术要求。测得准之外,还要测得足够快,才能让测量结果进入高效率的生产过程。
在2026湾芯展期间,埃芯科技总经理洪峰接受OFweek维科网采访时,将这一变化与人工智能驱动的产业升级联系起来。他认为,先进制程微缩和三维集成正在并行发展,量检测技术也必须跟随工艺演进。对于2020年成立、近年逐步实现设备规模交付的埃芯科技而言,新工艺带来了机会,也将企业推向供应链与制造能力的新一轮考验。
芯片向三维延伸,量测开始面对内部结构
人工智能带来的算力需求,一方面推动逻辑芯片继续采用先进制程,以提高晶体管密度和能效;另一方面,高性能计算芯片还需要与高带宽存储器(HBM)实现更紧密的连接,由先进封装提高芯片之间的数据传输效率。洪峰认为,这两条路线将共同推动未来半导体制造技术发展。
晶圆制造内部也在发生类似变化。3D NAND通过增加垂直堆叠层数提高存储密度,逻辑器件的结构日趋立体化,DRAM也在探索三维集成。以3D NAND为例,从64层、128层向200层乃至更高层数演进,深孔、高深宽比结构及多层膜系都对已有量测方法提出了新的要求。
过去能够处理某一代工艺的设备,未必能够直接适应下一代工艺。洪峰谈到,随着存储堆叠层数持续增加,部分光学量测系统不仅需要升级分析软件,光学硬件和整机架构也可能面临调整。这类变化给新设备企业创造了参与竞争的机会:当既有设备难以满足新的工艺条件时,产品迭代速度与解决具体测量难题的能力便更加重要。
先进封装的变化则体现在芯片之间的连接方式上。混合键合、硅通孔以及高密度互联等技术,使部分关键结构从表面延伸到内部。与平面结构相比,材料遮挡、金属填充及层间界面会增加检测难度,晶圆厂不仅要确认图形和膜层是否符合要求,还需及时识别内部空洞、键合异常等可能影响良率的问题。
“不仅表面的东西要能够测量,还有底下的东西要能够测量到。”洪峰在谈到三维结构时特别强调这一变化。由于光学测量受到材料透射性及探测深度的限制,X射线在部分金属结构和内部无损检测场景中的应用空间随之扩大。
他同时认为,中国发展先进制程仍受部分高端制造装备的限制,先进封装有望成为值得关注的新增量。对于量检测厂商,这意味着需要同时跟进制造节点的微缩,以及芯片堆叠和互联方式的改变,不能只沿用过去面向平面结构的产品路线。
光学与X射线的互补,考验精度也考验速度
本届湾芯展上,埃芯科技展示了HighYield系列光学量测设备、?thena Xcellence系列X射线量测设备,以及面向先进封装的FusionView、XRayView等系列产品。不同产品分别覆盖不同材料和结构的量检测需求,让光学与X射线两套技术各有应用位置。

埃芯光学及X射线量检测设备,支持国内先进工艺演进及先进封装量检测需求
“光学的测量效率很高。”洪峰首先谈到的是晶圆厂对吞吐量的要求。对于能够用光学方式完成的薄膜厚度、关键尺寸等测量任务,较快的数据获取速度使其更容易融入连续生产。埃芯科技的HighYield系列也以此类前道工艺需求为重要应用方向。
但随着膜层结构和测量深度改变,光学手段不一定能获得所需信息。X射线可以用于部分材料组分、晶体结构、金属薄膜以及内部缺陷的测量,与光学量测形成互补。对于需要观察被遮挡结构的先进封装工艺,这种差异尤其明显。
X射线技术的难点之一在于效率。洪峰解释,过去一些X射线设备主要承担离线抽检任务,虽然能够测量特定对象,却难以适应生产线对高频测量和快速反馈的要求。为此,埃芯科技正在通过新的技术架构和系统设计提高吞吐量,让X射线技术在保持测量能力的同时,进入更多实际制造环节。
以3D NAND为例,层数增加使高深宽比结构更难测量,原有光学系统需要升级;到了先进封装,检测对象还可能从外部形貌延伸到键合界面和金属填充内部。不同工艺不能简单套用同一套技术方案,精度、速度、材料适配和数据处理能力之间,也需要重新平衡。
对于更复杂的案例,洪峰说,“可能不是单一技术能解决的”,有时需要将多种测量原理结合起来。埃芯科技同时发展光学与X射线技术,希望在不同工艺之间形成互补,而不仅仅分别销售两类设备。面向先进封装的FusionView与XRayView,也体现了公司在两条技术路线上的延伸。
随着封装互联密度提高,单位面积中需要识别的结构数量可能显著增加,如果仍沿用原有检测方法,完成一片晶圆所需的时间便可能过长。洪峰认为,下一阶段先进封装量检测的研发必须更多关注新方法和新架构,让检测能力真正跟上工艺密度的增长。
从三年近百台到一年逾百台,增长之后是交付能力
技术方案要进入晶圆厂,还需经历设备导入、工艺验证、稳定运行和验收。高端量检测设备涉及客户真实制造流程,前期往往只从一两台设备开始验证,测试和调整的周期较长;一旦在关键工艺中获得认可,重复采购和跨产线应用才有条件逐步展开。
埃芯科技的发货节奏已出现明显变化。据洪峰介绍,公司2023年1月开始首台设备交付,2023年至2026年初累计发货超过100台,而2026年截至湾芯展采访时,当年新增发货已经接近100台。前期验证的投入开始转化为更多产品交付,公司也由早期研发和客户导入阶段,进入规模化制造的新阶段。

埃芯量测设备规模化交付
设备数量上升以后,企业需要解决的问题随之改变。“你能做得出来,跟能不能规模交付,这是两回事。”洪峰把其中一道关键门槛指向供应链:实验室能够依靠工程师完成单台设备的制造与调试,批量交付则必须保证零部件持续供应、产品质量一致以及现场服务能够及时跟进。
这对技术复杂、配置差异较多的量检测设备尤其重要。光学系统、X射线系统、精密运动控制、探测器以及算法需要共同满足客户的工艺条件,任何关键部件供应不稳定,都可能影响整机交期。产品从少量验证走向更大规模订单,制造组织和供应链保障能力的重要性随之提升。
2026年7月,埃芯科技完成总规模近10亿元的B+轮融资。洪峰在采访中明确谈到,资金将重点支持供应链和交付能力建设,同时继续投入原有产品迭代及新产品研发。对当前的埃芯科技而言,研发成功之后,能否稳定地制造和交付,已经成为承接市场需求的现实问题。
未来两至三年,先进封装是公司新产品研发的重要方向之一。互联密度不断增加,会使部分旧有测量方法在效率上难以满足需求,新的检测原理和系统架构因此需要同步开发;光学与X射线前道量测产品也将持续升级。
面对国际厂商同样加快迭代的竞争环境,洪峰认为,中国半导体设备正处在从“可用”向“好用”迈进的阶段,部分单项指标可能已有优势,但整机性能、长期稳定性和工程积累仍需持续追赶。
“硬科技就要持续投入。”在洪峰看来,技术竞争没有轻易实现的弯道超车。埃芯科技已经走过首台设备验证与百台级交付的阶段,下一步既要应对三维结构提出的新测量难题,也要用稳定的供应链和制造能力,把新一代产品持续送进客户产线。
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