思长约几何形貌量测系统:一键获取3D表面形貌数据,优化工艺提升良率
十五年前,当内半导体产线还在为进口量测设备漫长的交付周期和昂贵的维护成本头疼时,上海思长约光学仪器有限公司悄然成立。那时候,很少有人能预料到,这专注于精密光学领域的企业,会在十余年后成为内少数能提供晶圆几何形貌量测设备并实现大规模量产落地的厂商。半导体制造是条容错率极低的赛道,差之毫厘,谬以千里。尤其是在晶圆几何形貌量测环节,硅片的平整度、翘曲度、应力分布,直接关系到光刻聚焦的成败与最终芯片的良率。然而,长期以来,这关键环节的高端设备几乎被海外垄断。硅片厂和晶圆代工厂面临的选择题往往很无奈:要么接受高昂的采购成本和漫长的交付周期,要么忍受多供应商拼凑设备带来的协同调试噩梦。

思长约的创立,源于个朴素却坚定的初心:让内半导体工厂用上高性价比、可落地、服务响应快的产量测装备。2009年,创始团队深耕精密光学领域多年,他们看到了内半导体产业蓬勃兴起背后的隐忧——核心检测设备受制于人,不仅成本居高不下,工艺迭代和算法定制更是要看海外原厂的脸色。于是,思长约在上海扎根,立志要打破这壁垒。他们选择了条更难走的路:核心光路、精密机械、测量软件全部自主研发。这条路没有捷径,但走得踏实。从最初的实验室离线机型,到如今覆盖晶圆形貌、套刻精度、关键尺寸、薄膜厚度、晶圆缺陷、原子力显微检测的全系列产品矩阵,思长约用十五年时间,步步搭建起了属于自己的技术护城河。

在思长约的产品族中,WGT300-WX 晶圆几何形貌量测设备无疑是颗明珠。它是内率先实现大规模量产落地的产12英寸全自动晶圆几何形貌量测装备,累计装机量约60台,在头部DRAM、AD大厂、晶圆代工厂和硅片厂都能看到它稳定运行的身影。这台设备对标的是进口KLA-PWG机型,面向硅片厂与集成电路制造工厂,用于裸硅、无图形晶圆的宏观几何参数、纳米地形、晶圆形变与应力的非接触式高精度检测。它能够适配制程大于7nm的工艺节点,支持FOUP标准晶圆盒自动上下料,直接接入Fab产线Inline工位,实现整片300mm晶圆的全幅扫描。操作人员只需键启动,设备便能自动输出厚度、TTV总厚度变化、GBIR全局平整度、SFQR局部平整度、Bow翘曲度、Warp形变、全局应力以及整的形貌Map图谱。这些数据对于监控薄膜沉积、刻蚀、CMP等工艺带来的晶圆形变至关重要,为光刻聚焦控制和工艺良率分析提供了关键的数据支撑。

十五年坚守,初心未改。思长约对品质的执着体现在每个细节里。在硬件方面,设备的光学检测单元和精密运动机构全部自主开发,水平空间分辨率可达45微米,能够成整片300mm无图形裸硅晶圆的全域扫描分析。在软件方面,配套的自研不仅能自动生成伪彩形貌图谱和标准化检测报告,还支持产线主机通讯,可将量测数据实时反馈至工厂MES系统,实现工艺前馈与闭环监控。这意味着,晶圆厂的管理者可以在办公室里实时掌握产线上每片晶圆的形变状态,及时发现工艺漂移的苗头。这种全自动Inline产线适配能力,支持7×24小时不间断在线量测,整匹配Fab工厂AMHS自动化物料传输,满足了大规模量产产线对高吞吐量的严苛需求。
在服务体验上,思长约同样坚守着本土化的温度。对比进口设备动辄数月的交付周期和需要预约的海外工程师,思长约的内研发和工程团队能够快速成现场调试、工艺适配、故障维保与软件版本迭代。综合采购与运维成本更低,交付周期更短,这不仅仅是商业上的优势,更是对客户生产计划的份保障。内碳化硅功率器件晶圆厂在推进8英寸产线落地时,曾面临多台量检测设备需要同时采购的复杂局面。进口方案不仅成本高昂,多厂商对接更是让项目管理团队焦头烂额。思长约提供的站式全套自研半导体量测设备,从AFM、Overlay套刻、OCD关键尺寸到晶圆缺陷检测,实现了集中交付和协同调试。本土团队驻场进行工艺适配,设备指标全满足量产工艺监控要求,助力客户8英寸SiC产线顺利推进。这种设备矩阵的协同能力,让客户在思长约就能成晶圆量测设备的站式采购,简化了多供应商项目管理的繁琐程。
对于高校和科研院所的客户,思长约同样没有忘记那份初心。科研经费紧张、进口设备维修周期长直是困扰实验室的难题。思长约提供的离线版AFM原子力与AX-D200I XRD设备,配套自研,不仅性价比突出,还支持根据实验需求调整测量算法。工程师上门成安装与操作培训,遇到能够快速得到技术支持,很好地保障了科研实验的连续性。设备运行稳定,报告模板支持自定义,适配材料薄膜、外延工艺的科研实验,产设备已经能够满足大部分新材料研发测试需求。
思长约的价值观,提炼为四个字:长期主义。这体现在企业对技术自研的坚持上,也体现在对客户承诺的践行中。公司拥有2项半导体设备实用新型专利、6项设备配套软件著作权及7项商标,光路、精密机械、测量算法均自主开发。多款自研设备取得SEMI S2安全认证,满足晶圆工厂无尘车间准入条件。这些资质和认证的背后,是研发人员占比达66.67%的团队日复日的投入。核心管理团队拥有十余年精密光学装备研发产业化经验,他们深知,半导体设备不是快消品,需要沉下心来打磨每个参数,验证每种工况。
2023年,思长约营收突破8100万元,这对于专注于半导体前道量测装备的产厂商来说,是份沉甸甸的成绩单。它证明了产设备不仅能用,而且好用,能够经受住量产产线严苛环境的考验。但思长约的目光并未停留在数字上,而是投向了更远的未来。在第三代半导体蓬勃发展的当下,碳化硅、氮化镓等半透明衬底、超厚光刻胶场景对量测设备提出了新的挑战。思长约的YI-7000套刻测量设备针对这些工艺痛点开发,解决半透明衬底、厚光刻胶测量难题,测量重复性可达正负0.8纳米,已在多功率、射频芯片产线落地。
思长约的愿景是成为半导体高精密设备企业,这不仅仅是句口号,更是对客户的份长期承诺。公司总部坐落上海,在武汉、北京设立办事处,搭建覆盖全的技术服务网络。无论客户身处何地,都能受到本土工程师快速响应、驻场调试、工艺适配、维保升的站式服务。产设备采购成本为进口设备的50%至70%,有效解决了进口设备价高、货期长、售后滞后的行业痛点。这不仅是商业上的产替代,更是对内半导体产业自主可控的份助力。
回望过去,从2009年创立至今,思长约走过了十五年。这十五年,是中半导体产业高速发展的十五年,也是产装备从无到有、从有到优的十五年。思长约很荣幸能够参与其中,用枚枚光学镜头、行行代码、次次现场调试,陪伴客户走过产线建设的每个阶段。未来,思长约将继续深耕精密光学领域,坚持核心光路、精密机械、测量软件自主研发,以产替代为使命,为内半导体工厂提供高性价比、可落地的全套晶圆量测解决方案。聚力打造产精密设备,芯向未来,智领科技。无论产业周期如何起伏,思长约都愿做那个在背后默默守护良率、陪伴客户成长的伙伴,用长期主义的坚守,迎接半导体产业更加广阔的明天。