微崇半导体黄崇基：国产替代不能变成替代国产

半导体工艺可谓是人类科学与技术的集大成者，涉及的学科包括了物理、化学、机械、软件、电子、材料、数学等等。每个步骤都必须经过非常严格的控制，同时，大多数步骤都需要量检测设备的参与。

据了解，量检测是除光刻、薄膜沉积、刻蚀外最大的半导体细分领域，产业规模正逐年上升，占比超过整个半导体设备市场的10%，将突破100亿美元。

在上海微崇半导体CEO黄崇基看来，量检测就是半导体的眼睛。近日，在一场行业活动中，黄崇基带来了《量检测-半导体工艺的眼睛》的演讲。

他首先简单介绍了量检测在半导体生产中的应用及其作用。“从裸晶圆第一次薄膜沉积开始，成百上千的工艺、成千上万的步骤必须要做很多的量检测，像膜厚测量、无图案晶圆颗粒划痕的检测等等，这些技术和机台能够帮助半导体的工艺走向先进，也走向稳定。”量检测中涉及的技术，主要包括激光技术、深紫外技术，还有高速的数据处理，像AI、Deep learning，包括图像的识别，像高精度的载台、EBM等。

当下，就技术本身而言，随着半导体工艺制程的升级，量检测设备备受关注，主要是半导体工艺的升级增加了工艺良率的缺陷。黄崇基阐释说，“14纳米以及更先进的半导体，其工艺步骤超过1000次。如果每一个步骤都是99.5%的良率，其实到最后良率都不到1%了。同时，随着制程越来越先进，晶圆价格越来越贵，且各种各样技术，包括堆叠以及3D的技术与结构又给晶圆良率带来了更大的挑战。这些都更需要量检测技术的提升。”

在中国，还涉及到政治的因素，中美半导体的竞争，既为这一行业带来了问题，也带来了机遇。在黄崇基看来，“美国对于中国半导体的制裁，也让很多客户，对国产替代需求急剧地加速。同时国内也有更多晶圆厂落地，需要运用国产工艺机台，都需要量检测设备的过程控制。受益于本土晶圆厂的扩厂，现在本土量检测的市场空间也变得越来越广阔。”

但对于中国量检测设备领域存在的问题，黄崇基也是直言，“量检测细分领域非常多，且很多领域基本还没有做到国产化。但是这些领域的市场空间却是非常有限，且难度很大。因此，国内的半导体量检测集中区域还是比较窄，很多领域尚未开拓。”

此外，就技术而言，中国本土量检测厂商与国际大厂相比肯定是有相当大的差距。黄崇基介绍说，“比如设备大厂KLA，用深度学习增强它们的检测能力，运用人工智能和深度学习之后，它的信噪比和误差都有大幅度的提高。在量检测方面，很多国际领先公司和客户都在做正向研发，把各类新技术不断地应用在半导体量检测的方方面面，为客户带来更大的价值。”

据了解，微崇半导体成立于2021年3月，是由海归半导体设备技术团队发起，与国内资深工程师和科学家团队共同建立，立足于非线性光学前沿晶圆检测技术。主要聚焦显微成像、高精度运动、极微弱信号采集、高速计算。黄崇基透露，“微崇重点从六个方面赋能半导体的制造，从轻制程的研发到产能爬坡，到良率提升，到增效降损，减少FAB厂发生事故。”

据了解，微崇半导体开发的二谐波晶圆检测技术，可赋能半导体制造的各阶段。在研发阶段，借助技术的快速扫描能力，能够快速定位晶圆电学缺陷，又借助技术的高精确度和高分辨率，可精准分析缺陷。在产能爬坡阶段，这一技术可对多道生产工艺进行持续优化，赋能广泛的应用领域。在量产阶段，利用二谐波晶圆检测技术可对晶圆电学缺陷进行快速、无损的在线监测，极大提升问题发现与定位的效率，防止良率波动可能带来的巨大损失。

微崇还是第一个把飞秒超快激光和非线性光学运用在半导体量检测中。黄崇基讲解到，“运用飞秒激光，打到晶圆上，透过介质层到达硅衬底，在硅衬底激发硅衬底的电子向上跃迁，被一些缺陷所俘获之后，就会动态地产生二次谐波的过程。这一过程，通过检测到一些光子，就能够对晶圆的很多特性进行分析，像它的界面态、积累电荷、固定电荷、陷阱电荷、移动电荷、晶格缺陷，还有表面电荷分布的均匀度等等。这一技术已在韩国的头部客户和国内的一些头部客户处验证了多个应用场景，覆盖了诸多工艺环节的大节点。”

对于国内量检测设备产业的发展，作为一家初创企业带头人黄崇基则是饱含期许，“希望从业者能拧成一股绳，来补齐中国半导体的短板，不要在相对成熟的板块中扎堆或者说相互挤压，从业者应当少一些内卷，一起沉下心来从事正向的研发，国产替代不能变成替代国产。一些非热门的板块，虽然市场空间不大，但合起来是一个很有竞争力的市场，这些市场恰是当前应加大力度去开拓。”