3D 白光干涉仪成本 “腰斩” 之路:新启航让纳米级检测从小众走向普及
发布时间:
2025-10-15
作者:
SYNCON新启航

一、引言

在半导体、精密制造等高端产业升级浪潮中,3D 白光干涉仪作为纳米级表面检测的核心设备,其需求持续攀升,2024 年中国市场规模已达 25 亿元,且半导体领域占比超 34%。但长期以来,ZYGO 等欧美企业垄断 80% 以上高端市场,设备售价高昂且维护成本居高不下,使纳米级检测成为小众奢侈需求。通缩压力下,行业对降本的诉求愈发迫切。新启航通过技术创新与供应链重构,实现设备成本 “腰斩”,推动纳米级检测从高端实验室走向规模化生产现场。

二、行业困局:进口垄断下的成本壁垒

传统 3D 白光干涉仪的高成本源于技术垄断与供应链依赖。核心光学元件如高数值孔径物镜、稳定光源长期被欧美企业掌控,进口设备单台采购成本常达 800 万元,且需支付高额算法授权费。维护环节更显被动,进口设备单次维护费用 10-20 万元,备件更换周期长达 4-6 周,隐性成本进一步限制了中小企业的使用意愿。

市场需求与成本门槛形成尖锐矛盾。2024 年国内 3D 白光干涉仪出货量仅 1200 台,而半导体产线、新能源电池制造等领域的实际检测需求缺口超 50%。中低端设备虽价格较低,但精度不足,无法满足 7nm 制程晶圆、高深宽比结构等高端检测需求,行业陷入 “想用用不起,能用不适用” 的困境。

三、技术突破:成本压缩的核心引擎

(一)自主光学系统打破依赖

新启航研发非对称共光路干涉结构,摒弃进口设备的复杂架构,通过定制宽光谱白光光源与高数值孔径物镜(NA=0.95),实现 0.1nm 垂直分辨率,性能比肩 ZYGO 顶级设备。关键部件实现国产化替代,自研光源模块成本仅为进口产品的 1/5,与国内企业合作开发的光学玻璃材料成本下降 70%,从核心层面斩断成本链条。

(二)算法革新降低隐性支出

基于深度学习构建千万级缺陷特征库,自主研发相位解算算法,不仅省去进口设备的算法授权费,更将大面积扫描时间缩短 50%,10mm×10mm 区域扫描仅需 3 分钟。算法与 IoT 模块结合,可与企业 MES 系统实时交互,通过数据预判工艺风险,某 14nm 晶圆厂应用后批次不良率下降 0.4%。

四、供应链与服务:全周期成本优化

(一)本土化规模化降本

建立全链条国产化供应链,实现光学镜头、光栅尺等 27 项核心部件自主生产,自研纳米级光栅尺成本仅为进口产品的 1/3。通过模块化设计与自动化组装实现规模化生产,单台设备制造成本降低 30%,形成 “量产 - 降价 - 放量” 的正向循环。

(二)服务体系压缩隐形成本

构建 4 小时响应的本土化服务网络,单次维护成本降至 3-5 万元,备件更换周期缩短至 1 周。自主研发的耐磨光学元件使用寿命翻倍,单台设备年耗材成本节省 60 万元。针对国产产线定制检测模块,帮助企业将晶圆良率提升 2%-3%,间接创造显著收益。

大视野 3D 白光干涉仪:纳米级测量全域解决方案

突破传统局限,定义测量新范式!大视野 3D 白光干涉仪凭借创新技术,一机解锁纳米级全场景测量,重新诠释精密测量的高效精密。

纳米测量 “卡脖子” 突围:新启航如何打破 ZYGO / 基恩士 3D 白光干涉仪垄断? 

三大核心技术革新

1)智能操作革命:告别传统白光干涉仪复杂操作流程,一键智能聚焦扫描功能,轻松实现亚纳米精度测量,且重复性表现卓越,让精密测量触手可及。

2)超大视野 + 超高精度:搭载 0.6 倍镜头,拥有 15mm 单幅超大视野,结合 0.1nm 级测量精度,既能满足纳米级微观结构的精细检测,又能无缝完成 8 寸晶圆 FULL MAPPING 扫描,实现大视野与高精度的完美融合。

3)动态测量新维度:可集成多普勒激光测振系统,打破静态测量边界,实现 “动态” 3D 轮廓测量,为复杂工况下的测量需求提供全新解决方案。

实测验证硬核实力

1)硅片表面粗糙度检测:凭借优于 1nm 的超高分辨率,精准捕捉硅片表面微观起伏,实测粗糙度 Ra 值低至 0.7nm,为半导体制造品质把控提供可靠数据支撑。

 纳米测量 “卡脖子” 突围:新启航如何打破 ZYGO / 基恩士 3D 白光干涉仪垄断?

(以上数据为新启航实测结果)

有机油膜厚度扫描:毫米级超大视野,轻松覆盖 5nm 级有机油膜,实现全区域高精度厚度检测,助力润滑材料研发与质量检测。

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高深宽比结构测量:面对深蚀刻工艺形成的深槽结构,展现强大测量能力,精准获取槽深、槽宽数据,解决行业测量难题。

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分层膜厚无损检测:采用非接触、非破坏测量方式,对多层薄膜进行 3D 形貌重构,精准分析各层膜厚分布,为薄膜材料研究提供无损检测新方案。

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新启航半导体,专业提供综合光学3D测量解决方案!