魅杰半导体布局硅光赛道,联合龙头客户共启套刻量测量产新章

发表时间:2026-07-28 15:59

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近日,魅杰半导体向硅光芯片龙头企业成功出货套刻精度量测设备,这是国产高端量测设备在硅光这一高壁垒细分赛道取得实质性突破的标志性节点。魅杰将助力国内高端硅光集成制造龙头企业的工艺开发,不仅能协助其上游客户缩短流片周期,降低成本,助力客户实现国产设备供应链的自主可控。而且反向驱动魅杰半导体的产品矩阵升级,形成"客户需求-产品研发-工艺验证"的闭环。

一、硅光产线对量检测设备的技术需求分析


技术需求:


· 套刻精度要求:该客户的制程节点要求的套刻精度范围对硅光波导、光栅耦合器等关键结构的层间对准精度要求高。

· 硅光特殊结构:硅光芯片包含大量亚微米级波导结构,套刻误差直接影响光耦合效率和插损。

· 多层套刻:硅光工艺涉及SOI硅层、SiN波导层、金属电极层等多层结构,需实现跨层套刻精度监控。

验收需求:

  • 动态重复性、MTBF和量测一致性等、


  • 设备匹配精度、


  • 支持的制定英寸晶圆全口径测量、


  • 具备硅光特定图形识别算法等。


二、设备特性与硅光产线需求匹配分析


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魅杰半导体的套刻精度量测设备以先进光学和计算机图形图像技术为基础,基于自研高精度高速的光机,支持单聚焦和双聚焦高质量成像,在成熟工艺的化合物半导体领域提供高稳定且可靠的套刻精度量测产品。主要应用于集成电路制造过程中光刻和刻蚀工艺套刻误差的量测。

主要适用领域:

逻辑、存储、功率半导体、硅基半导体及Si、SiC、GaN等第三代化合物衬底材料的套刻精度量测。

1.采用主动隔振系统提高系统的量测精度,大幅降低TIS及TMU。

2.应图像信采用自适号降噪处理算法提高针对Metal层及其他工艺膜层的测量能力。

3.200um调节范围的动态TIS优化装置,对于一致性较差的Wafer依然能够保证较小的TIS。

4.低COO:保证高产能下,核心子系统自主研发+国产化部件替代"双轮驱动,可降低客户的运营成本,提升价格竞争力。


硅光产线核心痛点 vs 魅杰设备能力:


硅光产线需求
魅杰设备特性
匹配度
化合物半导体衬底(Si、SiC、GaN)
明确支持Si、SiC、GaN等第三代化合物衬底
✅ 高度匹配 硅光基于SOI/SiN平台,设备已覆盖Si衬底
亚微米波导结构(200-500nm)套刻
主动隔振系统+自适应降噪算法
✅ 高度匹配 波导尺寸接近功率器件线宽,算法可迁移
多层结构(SOI/SiN/金属)套刻
200μm动态TIS优化装置
✅ 高度匹配 不同膜层(Metal、介质层)TIS一致性补偿
高产能(Wafers/hour)
低COO+核心子系统自研
✅待验证:产量在出货前和投入产线后持续验证,匹配产线产能需求
8英寸晶圆全口径测量

 8英寸晶圆

✅ 基础匹配 支持8英寸(200mm)
异质键合前套刻监控
光刻/刻蚀工艺套刻误差量测
✅ 部分匹配:键合前光刻套刻可覆盖

三、关键匹配点深度解析1. 化合物半导体经验 → 硅光工艺迁移


魅杰设备已在SiC/GaN功率器件领域验证,这些材料与硅光SOI平台在以下方面共通:

高反射率差异:SiC/GaN与Si的折射率差异大,光学信号复杂,魅杰的自适应降噪算法可直接复用至SiN/Si波导的弱对比度图形识别。

厚膜工艺:功率器件的厚金属层与硅光的厚SiN层在光学量测中面临相似的膜层干扰问题。魅杰的自适应图像信号降噪处理算法,结合光机系统的硬件优化,形成"硬件抗干扰+软件解耦"的双层方案。

2. TIS优化装置 → 硅光晶圆一致性挑战

硅光晶圆存在以下TIS波动源:

SOI顶层硅厚度不均匀、晶圆翘曲(Warp/Bow来自键合应力),魅杰的主动隔振系统""200μm动态TIS优化装置",形成"硬件抑制形变+软件实时补偿"的双层架构,实时补偿这些波动。保证整批晶圆TIS Mean稳定和无需逐片人工校准,提升产能。

3. 国产化部件和算法数据库→ 客户供应链安全

匹配国产硅光晶圆对设备供应链自主可控诉求:

低COO(Cost of Ownership)核心子系统自主研发+国产化部件替代"双轮驱动。可降低产线运营成本,提升价格竞争力。

魅杰已有的化合物半导体图形库的可迁移性在一定程度适用于波导、光栅、MMI等识别算法,逐步迭代、自主可控,保障数据安全。

本次设备的自适应图像降噪算法和动态TIS优化装置,正是为此类复杂工艺所做的技术储备。这种“场景驱动”的研发逻辑,更容易在细分领域形成不可替代性。

魅杰的专业实力,也体现在其已超越“设备供应商”角色已参与制定技术规则。公司牵头制定的《半导体IBO套刻设备验收规范》是国内首个该领域团体标准,其套刻标准晶圆片通过中国计量科学研究院测试认证,解决了国产设备长期面临的“量值溯源”信任难题,客户可将魅杰设备纳入自身质控体系。“核心部件自研+套刻标准片的计量院背书+套刻量测行业标准制定”三位一体的体系化能力,在国产设备商中较稀缺。

四、该产线对魅杰半导体的战略价值


国产替代刚需:作为高端国产硅光产线,其设备供应链自主可控是核心诉求,魅杰半导体的国产量检测设备具备准入优势。


工艺协同深度验证过程涵盖硅光芯片及其他多工艺场景,数据积累的广度与速度远超单一产线。魅杰半导体可参与产线工艺开发的设备定制,形成深度绑定。

标杆效应:套刻精度量测设备通过验证,将成为硅光量检测领域国产替代的案例,辐射下游客户。

技术迭代飞轮客户的异质键合、HBM等工艺需求可反向驱动魅杰半导体的产品矩阵升级,形成"客户需求-产品研发-工艺验证"闭环。

总结客户作为国内硅光制造的突破者,其产线及异质异构集成平台对套刻精度量测等设备存在明确且刚性的技术需求。魅杰半导体套刻精度量测设备与硅光产线核心需求高度匹配,尤其在化合物半导体工艺经验、TIS动态优化、国产化供应链等多维度形成差异化优势。魅杰半导体顺利完成设备导入验证后,将占据硅光量检测国产替代的首发窗口。并形成可复制的工艺适配数据库,未来向更先进光子领域拓展时可转化为显著的竞争势能。


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