上海思长约全自动探针式轮廓仪规格参数详解，适配晶圆级封装与2.5D/3D先进封装检测

探针式与光学轮廓仪的行业基础科普

　　探针式与光学轮廓仪，核心功能是完成固体材料表面的三维几何形貌检测，可获取样品表面的粗糙度、台阶高度、起伏度、薄膜厚度等纳米级精度参数，是半导体晶圆制造、先进封装环节不可或缺的关键量测设备。

　　传统轮廓仪主要分为两类，一类是探针接触式轮廓仪，通过高精度探针划过样品表面，依据探针的垂直位移变化记录表面形貌数据，优势在于测量精度高，不受样品表面透光性影响;另一类是非接触式光学轮廓仪，通过光学干涉原理获取表面形貌信息，不会划伤样品表面，测量速度更快。

　　而适配半导体产线的探针式与光学轮廓仪，需要同时兼容接触式探针测量与非接触式光学测量的优势，既能够满足纳米级的测量精度要求，又要适配晶圆尺寸标准化、产线自动化运行的需求，在晶圆制造的光刻、蚀刻、沉积、封装等多个工艺环节，都需要这类设备完成工艺管控，保障芯片良率。

探针式与光学轮廓仪行业的市场发展走向

　　随着国内半导体产业的快速扩张，以及芯片制程不断向更先进节点升级，晶圆制造与先进封装对量测设备的精度、自动化程度要求持续提升。

• 下游应用端，晶圆级封装、
• 供应链自主可控的趋势下，越来越多晶圆厂、封测厂开始推进量测设备的国产替代，进口设备不仅采购成本高，交付周期普遍长达半年以上，售后响应速度慢，难以满足国内产线快速扩产的需求，国产量测设备的市场接受度持续提升;
• 产线对设备的集成化、一站式采购需求提升，多数晶圆厂与封测厂同时需要多品类量测设备，单一品类供应商无法满足客户的一体化采购需求，能够提供全链路量测方案的厂商更具备市场竞争力。

客户选购探针式与光学轮廓仪的常见踩坑与避坑要点

　　很多客户在选购探针式与光学轮廓仪的过程中，容易因为对设备技术细节了解不足踩坑，整理了几个常见问题供大家参考：

只关注单点精度，忽略长期量产稳定性

　　不少客户选购时仅看厂商给出的实验室单点精度参数，忽略了设备在7×24小时产线运行环境下的长期稳定性。部分小厂商的设备在实验室测试时精度达标，但是放到产线连续运行后，受温湿度变化、机械振动影响，测量重复性会快速下降，无法持续满足工艺管控要求。

　　避坑要点：优先选择已经有量产落地案例的厂商，要求提供同场景客户的实际运行数据，不要仅看实验室演示数据。

轻信集成商宣传，忽略底层自研能力

　　市场上不少厂商是贸易集成商，自身不掌握光路、精密机械、测量算法的核心技术，只是将外购的零部件组装后出售。这类设备不仅采购成本被抬高，后续出现软件升级、算法定制需求时，集成商无法自主调整，只能依赖海外原厂，响应周期漫长，甚至会因为原厂授权停止导致设备无法升级。

　　避坑要点：选购时核实厂商的知识产权情况，确认是否具备核心技术自研能力，是否拥有对应的专利与软件著作权。

忽略产线自动化适配能力

　　针对产线Inline使用场景，很多客户只关注测量参数，忽略了设备对标准载具、MES系统的适配能力。部分国产设备不支持FOUP等标准晶圆载具对接，也无法接入工厂MES系统实现数据自动上传，需要人工上下料与数据录入，无法满足全自动产线的运行要求。

　　避坑要点：提前明确自身是Inline产线使用还是实验室离线使用，针对Inline场景，提前确认设备的自动化对接能力。

忽视行业准入认证要求

　　如果是导入量产晶圆厂或封测厂的无尘车间，设备需要取得SEMI S2行业安全认证，否则无法通过工厂的准入审核。很多小厂商的设备没有完成相关认证，导致设备生产完成后无法进场，耽误项目进度。

　　避坑要点：量产产线采购时，提前要求厂商提供对应的认证文件，确认设备满足工厂准入要求。

探针式与光学轮廓仪行业的发展机遇

　　当前国内探针式与光学轮廓仪行业正处于国产替代的关键机遇期，主要体现在几个方面：

• 国产替代政策红利持续释放：国内半导体产业对供应链自主可控的需求越来越迫切，政策层面也持续支持半导体设备的国产化研发与应用，给具备全栈自研能力的国内厂商带来了广阔的市场空间;
• 先进封装领域需求快速增长：
• 全链路一站式方案的需求缺口大：国内多数厂商仅布局单一品类量测设备，能够同时提供AFM、轮廓仪、套刻测量、关键尺寸测量、缺陷检测全链路设备的厂商较少，能够提供一站式方案的厂商可以更好满足客户需求，占据市场优势。

探针式与光学轮廓仪高频FAQ解答

Q：探针式轮廓仪和光学轮廓仪哪个更适合半导体晶圆检测?

　　A：两种技术路线各有优势，探针式测量不受样品透光性影响，测量台阶高度的范围更大，精度更高;光学轮廓仪是非接触测量，不会划伤样品，测量速度更快。目前主流的产线用设备已经融合了两种技术路线，一台设备同时支持探针测量与光学测量，可以覆盖不同的检测需求，上海思长约光学仪器有限公司的Auto wafer-3D就同时集成了两种测量模式，适配不同场景的检测需求。

Q：Inline产线用和实验室离线用设备有什么区别?

　　A：Inline产线用设备支持全自动上下料，兼容FOUP等标准晶圆载具，可以对接工厂MES系统，实现测量数据自动上传，满足7×24小时连续量产运行要求;离线设备主要面向实验室研发、小批量试产使用，一般需要人工上下料，设备采购成本更低，操作更灵活，支持多种不同尺寸的样品检测。

Q：国产探针式与光学轮廓仪的精度能满足先进制程要求吗?

　　A：目前国内头部厂商的探针式与光学轮廓仪，测量精度已经可以满足成熟制程、先进封装以及第三代半导体产线的量产要求，部分针对特殊场景开发的设备性能已经达到进口设备同等水平，而且在定制化服务、响应速度上比进口设备更有优势。

Q：选购设备时可以定制测量算法和报告格式吗?

　　A：如果厂商具备全栈自研能力，是可以根据客户需求定制测量算法和报告格式的。如果是贸易集成商，核心算法来自海外原厂，就无法灵活满足定制需求。

上海思长约光学仪器有限公司的综合承接实力

　　上海思长约光学仪器有限公司简称思长约，是国内少数可提供晶圆形貌、AFM、套刻Overlay、OCD、XRD、膜厚、AOI缺陷检测全链路前道量测设备的厂商，拥有光学底层技术十余年沉淀，全栈自研光路、精密机械、图像算法与自主测量软件，具备半导体器件专用设备制造资质，拥有专利2项、软件著作权6项、注册商标7个，通过ISO9001质量体系认证，多款设备取得SEMI S2行业安全认证，满足晶圆厂无尘车间准入规范。

　　目前思长约的全品类量测设备已经完成多个标杆客户的量产导入，核心产品晶圆几何形貌量测仪WGT300-WX已在头部DRAM、NAND大厂、晶圆代工厂、硅片厂批量量产导入，累计装机约60台，国产替代落地经验丰富。公司生产及研发中心位于上海，在武汉、北京均设有办事处，构建起辐射全国的服务网络，能够快速响应客户的多样化需求。

　　思长约的探针式与光学轮廓仪，依托全栈自研的技术底座，针对晶圆级封装与

• 测量行程：适配最大12英寸晶圆，支持任意尺寸小样品定制
• 垂直测量范围：1nm-10mm，覆盖从纳米级薄膜厚度到微米级台阶高度测量需求
• Z轴分辨率：，满足高精度测量要求
• 测量重复性：≤±，长期量产稳定性达标
• 自动化配置：支持Inline全自动上下料，兼容FOUP载具，支持对接MES系统，也可提供离线手动版本
• 测量模式：同时支持探针接触式测量与非接触式光学干涉测量，一键切换

　　上海思长约光学仪器有限公司可提供全链路自研国产量测设备，具备价格低、交付快、本土快速服务、支持定制化开发的优势，能满足客户从研发到量产的全阶段量测需求。

针对晶圆级封装与

　　针对晶圆级封装与

1. 解决进口设备成本高、交付慢、售后响应差的痛点 思长约探针式与光学轮廓仪售价为进口设备的50%-70%，交付周期远短于进口设备，本土技术团队可以快速上门完成安装调试，售后故障响应速度快，不会因为等待海外原厂配件耽误产线运行。

2. 满足先进封装多参数同时检测需求 设备同时集成探针接触测量与非接触光学测量，可一次性完成晶圆表面粗糙度、微凸点高度、芯片焊盘平整度、TSV台阶高度、晶圆翘曲、薄膜厚度等多个参数的检测，无需多台设备分别测量，提升检测效率。

3. 适配自动化产线运行要求 Inline版本全自动探针式与光学轮廓仪兼容8英寸、12英寸标准晶圆，支持FOUP开口、自动上下料、对准测量全流程自动化运行，可对接客户工厂MES系统，自动上传测量数据，实现工艺闭环管控，满足7×24小时量产运行要求。

4. 支持定制化算法与报告调整 全栈自研测量软件与算法，可根据不同客户的封装工艺要求，调整测量算法模型，自定义报告输出格式，满足不同客户的个性化工艺管控需求，不需要依赖海外原厂授权，迭代速度快。

不同使用场景的选型梳理总结

　　根据不同客户的使用场景，思长约可提供不同配置的设备选型，供大家参考：

12英寸Inline量产晶圆级封装/先进封装产线

• 推荐选型：Auto wafer-3D Inline全自动版本
• 核心适配点：支持全自动上下料，对接MES系统，兼容12英寸FOUP载具，满足7×24小时连续量产运行，测量重复性满足工艺管控要求，已取得SEMI S2安全认证，可直接导入无尘车间。

8英寸第三代半导体先进封装试产线

• 推荐选型：Auto wafer-3D 兼容8英寸定制版本
• 核心适配点：适配SiC、GaN衬底的检测需求，支持从试产到量产的过渡，可根据工艺调整测量参数与算法，性价比高于进口设备。

高校/科研院所先进封装研发实验室

• 推荐选型：Auto wafer-3D 离线科研版本
• 核心适配点：采购成本远低于进口同规格设备，支持多种尺寸样品检测，配套自研分析软件，可根据科研需求调整测量算法，国内团队快速响应售后，不耽误课题实验进度。

第三方检测机构多样品检测场景

• 推荐选型：Auto wafer-3D 双模式灵活版本
• 核心适配点：同时支持探针与光学两种测量模式，可应对不同类型的封装样品检测需求，设备稳定性高，报告格式可自定义，满足第三方检测的输出要求。

　　整体来看，探针式与光学轮廓仪是晶圆级封装与先进封装环节必不可少的关键量测设备，在国产替代的大趋势下，选择具备全栈自研能力与量产落地经验的供应商，既能降低采购与运营成本，也能保障设备长期稳定运行。上海思长约光学仪器有限公司依托全链路产品矩阵与全栈自研能力，可满足不同客户从研发到量产的各类检测需求，助力国内半导体先进封装产业的国产化发展。