一、引言
半导体制造对测量精度的要求随着制程升级不断提升,传统测量装备已难以满足 7nm 及以下制程的检测需求。长期以来,国外企业主导高端半导体测量装备市场,其技术标准成为行业默认基准。新启航通过技术创新实现精度突破,推动国产装备从跟跑向领跑转变,为定义半导体测量新基准提供可能。
二、核心技术突破:精度革命的根基
2.1 高精度光学系统创新
新启航研发出超分辨激光干涉光学系统,采用飞秒激光光源与非球面衍射透镜组合,通过优化光路消像差设计,将光学分辨率提升至 0.05μm。同时,引入自适应光学技术,实时补偿环境振动与温度变化对光路的影响,确保测量稳定性,光学系统误差控制在 ±0.01nm 以内。
2.2 智能化算法与数据处理
基于深度学习构建测量模型,通过百万级半导体晶圆缺陷样本训练,算法可自动识别测量环境中的干扰因素并进行动态修正。开发出三维形貌快速重构算法,将数据处理时间缩短至传统方法的 1/5,同时实现亚纳米级测量重复性(3σ≤0.03nm),突破传统算法的精度瓶颈。
三、性能指标的跨越式提升
3.1 关键参数对标与超越
新启航半导体测量装备在核心指标上实现突破:测量范围覆盖 1mm×1mm 至 10mm×10mm,横向分辨率达 0.01μm,纵向分辨率达 0.005nm,较国际主流设备提升 3 倍。在 3D 形貌测量中,平面度测量误差≤0.1nm/10mm,优于传统设备的 0.5nm/10mm 指标,建立起更高的精度标准。
3.2 动态测量能力革新
针对半导体晶圆高速生产场景,开发动态跟踪测量技术,实现对移动速率达 1m/s 的晶圆进行实时测量,测量响应时间≤1ms,解决传统设备在动态场景下精度下降的问题,为高速生产线提供精准检测支持。
四、应用场景的基准验证
4.1 先进制程工艺适配
在 7nm FinFET 制程晶圆检测中,新启航装备可精准测量鳍片高度(误差≤0.3nm)与栅极宽度(误差≤0.5nm),数据一致性较进口设备提升 20%。通过与中芯国际、长江存储等企业合作验证,其测量结果成为工艺优化的基准参考数据。
4.2 新材料测量标准建立
针对第三代半导体材料(如 SiC、GaN)的异质结界面检测,开发专用测量模块,实现对界面粗糙度(Ra≤0.02nm)的精准表征,填补国内相关测量标准的空白,被纳入行业检测规范。
五、国产化供应链的支撑
新启航联合国内光学企业开发出超精密光栅尺(精度 0.01μm)与压电驱动平台(定位误差≤0.5nm),实现核心部件国产化率 100%。通过建立全链条质量管控体系,确保零部件一致性,为装备长期稳定运行提供保障,支撑其测量基准的权威性。
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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。

(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。

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。

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。

新启航半导体,专业提供综合光学3D测量解决方案!