摘要：9月4日，第13届半导体设备与核心部件及材料展（CSEAC 2025）、第13届中国电子专用设备工业协会半导体设备年会在无锡太湖国际博览中心开幕。
9月4日，第13届半导体设备与核心部件及材料展（CSEAC 2025）、第13届中国电子专用设备工业协会半导体设备年会在无锡太湖国际博览中心开幕。
在半导体生产制造中，高精度传感技术直接决定了设备的工艺稳定性与产品良率。其控制系统对环境参数、工况参数以及材料物化特性等的感知与反馈都极为重要。“智感芯未来-半导体设备高精传感技术协同创新发展论坛”汇聚半导体设备制造商、传感器制造企业及科研院所的专家学者，分享最新科研成果与实际应用案例，共同探讨如何通过技术创新赋能产业升级。
当半导体行业快步挺进 3 nm 乃至更先进的节点，晶圆良率的每一次跃升、缺陷检测的每一纳米推进，以及关键部件的国产化替代，都在把“超高精度传感”推向技术擂台中央。传感系统已成为先进制程设备的“神经末梢”——它的精度、稳定性与多传感协同能力，直接决定工艺窗口的宽窄、良率爬坡的速度，乃至国家产业竞争的胜负。
图：上海信州科技有限公司销售经理张建荣
上海信州科技有限公司销售经理张建荣先生，分析了客制化半导体图像检测方案的优势。
AI分析结构化验证和最优方案筛选。以灵活的模块设计和高效的客制化开发团队，极大的缩短了现场交付周期和检验工艺的迭代。
在半导体检验领域，确实存在大量对细节要求极高的场景，这些场景往往难以直接通过AI模型实现自动化，尤其是在面对复杂、多变且高度定制化的检验手册时。张建荣先生提到的“三角形材料图像”为例，其检验流程不仅涉及图像预处理、背景均衡、样本分离、粘连分离等基础操作，还需驱动电动平台搜索足够样本，执行多重筛选（如剔除杂质、不完整样本、形态不符样本），最终对目标样本进行几何参数测量、数据覆盖合并及统计输出。这一过程不仅技术链条长，且每一步都需严格对应客户手册中的细致要求，如每颗样本输出16组数据，累计检验5000颗后生成统计报告。
然而，当检验标准细化到如“每颗样本需测量16项几何参数并逐颗比对形态一致性”时，AI模型的泛化能力便显得不足。原因在于，这类任务不仅要求极高的图像解析精度，还需将检验逻辑与客户的特定工艺规范深度耦合，而现行AI模型多基于大规模通用数据训练，缺乏对特定工艺背景的理解能力。此外，半导体检验中的“干扰”往往并非随机噪声，而是与工艺过程密切相关的系统性偏差，如光刻胶残留、刻蚀不均等，这些干扰的识别与剔除需结合工艺知识进行逻辑判断，而非单纯依赖图像特征分类。
未来，随着半导体工艺的持续微缩与复杂度提升，此类客制化的深度检验方案，或将成为高端制造环节中的关键支撑技术。
图：武汉飞托克总监何明胜
武汉飞托克总监何明胜先生表示，仪表管阀件在国产替代空间还是比较大的。
对于这个fab而言，他们最关注的是晶圆高良率，那么怎么能够保证这个晶圆的高良率呢？fab厂主要关注有几个几个方面：
第一，设备要持续的稳定。downtime的时间，基本要控制到趋近于零。
第二个，就是目前来说国产化设备相对于海外的设备来讲，你必须在价格上面有一些这个竞争力。
第三，服务方面需要做到这个7乘24小时的实际的响应，同时我们在零部件方面需要做到这个可更换实现可控。
对于fab厂而言，国产的这个设备相对于海外还是有些差距。质量方面，国产设备质量稳定的可靠还是有一些差距。
行业面临的几个痛点，第一，高端的一些广发件，目前来看还是需要海外进口。
第二，海外的有一些广发件的交期比较长啊，往往可能就要三个月四个月啊。这样的话，对于客户的这种项目的这种交付还是有一些这个困难。
第三，国内的广发件同行来说定制化研发能力需要提升的地方啊，这也是客户期待的。
第四，设备需要做一些维保，需要做一些更换了一些零部件，往往需要去找这种进口的这种定制品，就很难去做到快速的获取，就会影响到整个发布厂的一个维护。
图：福建鑫途光电的林静
福建鑫途光电的林静女士表示，科学相机要区分与普通的工业相机。鑫途光电认为科学相机是对在对光子在物理特性光子束以及空间时间定位上的光信息进行定量的测量。科学相机，在这个意义上，它其实是一套精密的仪器，它是光子的度量的衡器。
半导体设备为何需要科学相机？这主要源于半导体缺陷检测的严苛要求——缺陷信号极其微弱，客户常会提出能否区分一个DN（数字单位，代表极微小信号差异）这样高精度需求。
半导体检测场景复杂多样，存在强光（明场）与弱光（暗场）两种典型环境：
明场（强光）场景：在强光照射下，检测目标是已布满电路的晶圆，需从明亮背景中识别微小缺陷。此时核心挑战是提升信噪比，即强化有效信号、抑制噪声干扰。
暗场（弱光）场景：周围环境极暗且信号微弱，此时可能需通过提高光源亮度或相机/传感器增益来增强信号。但过度提高光源亮度可能烧毁晶圆，增益过高则会引入噪声，如何在两者间取得平衡成为关键。
那么，在此类场景下，究竟该如何提升信噪比呢？
高动态范围是重要解决方案之一，它需同时适应明场与暗场环境，在更宽的信号范围内保持检测能力。不过，不同场景下的关键技术要素存在差异。
信噪比公式中，分子为信号光子经光电转化后的电子信号，分母为噪声总和。科学相机中的噪声主要分为四类：读出噪声、光散粒噪声、暗电流噪声、量化噪声。
图：KOL-FIT株式会社总经理增山英树
KOL-FIT株式会社总经理增山英树介绍，超洁净技术在日本被称为UCT最早由日本东北大学教授提出，并自20世纪80年代起在该领域展开系统性研究与应用。1980年，日本东北大学率先引入UCT技术，通过优化工艺流程与污染控制，显著提升了半导体制造的良率与稳定性。四年后的1984年，该技术被正式提供给英特尔公司，助力其突破生产瓶颈，进一步验证了UCT在半导体行业的技术价值。
进入20世纪90年代，随着半导体产业对精密制造需求的提升，多家日本企业（如东京电子、长野机械等）在东北大学教授的指导下，将UCT技术纳入生产标准体系。这一技术逐渐成为日本半导体制造的核心规范之一，其核心要素可归纳为以下三点：
晶圆表面洁净度
UCT技术要求晶圆表面必须达到超高洁净标准，以避免微粒、有机物或金属杂质对后续工艺造成污染。通过严格的清洗流程与洁净室环境控制，确保晶圆表面缺陷率降至最低。
工艺环境洁净度
除晶圆本身外，供给气体、设备腔体等工艺环境需维持极端洁净状态。技术规范明确要求，所有影响产品良率的参数（如气体纯度、温度、湿度等）必须严格控制在指定范围内，避免因环境波动导致工艺偏差。
全流程污染控制
UCT技术的核心在于对制造全过程的动态监控与参数闭环管理。例如，通过实时监测水分含量、温度梯度等关键指标，结合自动化反馈系统，确保每一环节均符合洁净度要求。这种“全流程可控”的理念，是UCT区别于传统技术的关键特征。
图：苏州佰控传感技术副总经理王磊
苏州佰控传感技术副总经理王磊分析半导体行业对传感器需求，以及应苏州佰控传感技术的应对措施。
半导体行业的的需求聚焦于应对微污染问题以及确保材质的适用性。
对于会与化学品接触的部件，必须满足无离子吸附、无离子溶出且不发生化学反应的特性。佰控的金属部件，采用了与半导体级同标准的材料，并运用 EP 处理工艺，有效避免了金属离子的溶出。
非金属部件方面，全部选用半导体级的 PFA 材质，这种材质能够很好地适配超纯水、强酸强碱等特殊环境。
另外，在结构设计上，百控采用了一体式成型设计。这一设计方案源自航空传感器的设计理念，我们将其引入半导体行业。一体化设计的优势在于没有密封圈。
苏州佰控传感技术建有 ISO class 五百级的洁净室，整个生产环节均在洁净空间内完成，从而能够有效控制颗粒污染。对于内腔流体，公司进行了超洁净清洗和热氮吹扫处理。苏州佰控传感技术拥有自己的制氮机，所有的氮气和超纯水均由我们自行制备供应。产品也经过了严苛的半导体 particle 相关检测。
第三大关键要点，也是传统仪表行业较为关注的，即高精度。在先进制程中，尤其是三纳米以下的情况，压力、温度、流量等参数的微小偏差，都可能导致光刻偏移、刻蚀不均等问题，进而直接影响芯片的良率。
苏州佰控传感技术在这一领域，与国内头部半导体设备厂商开展研发合作。今年，我们已成功开发出二十帕微压产品。
来源：芯榜一点号
