当晶圆翘曲遇见光学测量，一家韩国公司的“亚微米级”解法
在『半导体』制造的世界里，有一句行话：“无法测量，就无法制造。”
当摩尔定律放缓，先进封装和异构集成成为延续『芯片』性能提升的关键路径，3D堆叠、混合键合、硅通孔（TSV）等技术让『芯片』结构从“二维平面”走向“三维立体”。但一个致命的问题随之而来：如何精准测量这些微米级甚至纳米级的立体结构？
晶圆翘曲（Warp/Bow）如何影响光刻对准？微凸点高度不一致如何导致键合失效？多层膜厚度偏差如何影响电性能？这些问题的答案，都指向同一个关键设备——3D光学测量传感器。
今天，我们要介绍的，正是这家来自韩国大田、在光学测量领域深耕多年的专业厂商——韩国Nexensor（耐神） 。
一、看得见的趋势，看不见的难题
先进封装时代的“测量焦虑”
根据TechInsights预测，2025年全球晶圆测量设备市场规模将达76亿美元💵，其中在线3D测量是增长最快的细分领域。
为什么增长如此迅猛？因为先进封装带来了三大测量难题：
第一，高深宽比结构。 TSV的深宽比可达20:1，传统2D显微镜🔬无法测量垂直方向的深度和侧壁形貌。
第二，反射率差异过大。一块晶圆上，既有强反射的金属焊盘（如铜、铝），又有弱反射的介质层（如氧化硅、氮化硅）。传统共焦显微镜🔬面对这种“明暗悬殊”的样品，往往难以一次准确成像 。
第三，透明/半透明多层膜。 晶圆表面的钝化层、光刻胶、低k介质层，厚度偏差直接影响器件性能，但常规测量手段难以穿透膜层、精准定位界面。
更棘手的是晶圆翘曲。随着晶圆从8英寸走向12英寸，从硅基走向化合物（碳化硅、氮化镓），多层异质材料堆叠带来的应力导致晶圆翘曲越来越严重。翘曲过大，光刻机无法对焦，键合机无法对准——整条产线可能因此停摆。
二、一家韩国公司的“光学武器库”
就在这样的行业背景下，位于韩国大田广域市（韩国“硅谷”，科研重镇）的Nexensor公司，凭借多年光学测量技术积累，构建了一套覆盖多种测量场景的“光学武器库”。
Nexensor的核心定位非常清晰：专注3D光学测量传感器的专业研发与生产 。他们的技术路线覆盖四大方向：
差异化优势何在？
Nexensor的独特之处在于，它能同时覆盖“纳米级精度”（白光干涉）和“大面积快速”（DMD结构光）两个维度。这意味着客户无需在不同设备之间切换，就能完成从微观结构到宏观翘曲的全方位测量 。
更重要的是，Nexensor的解决方案专为产线在线检测设计。“1秒扫描速度”、“实时数据获取”、“适用于大规模生产线”等关键词，反复出现在他们的产品介绍中 。对于追求高良率和高节拍的晶圆厂和封测厂而言，这无疑是极具吸引力的价值主张。
目前，Nexensor的客户已覆盖三星、LG、HB Technology、Hyundai Mobis、Autonics等知名企业，在『半导体』和显示面板行业积累了丰富的应用经验 。
三、深潜一项技术：当“HDR”遇见光学测量
如果说产品矩阵是Nexensor的“骨骼”，那么核心技术就是它的“灵魂”。
在一篇2024年发表于 《IEEE Photonics Technology Letters》 的论文中，Nexensor的研究人员（Chang-Soo Kim）与韩国科学技术院（KAIST）团队合作，提出了一种基于并行共焦检测的高动态范围（HDR）彩色体积成像技术。
这项技术解决的是什么问题？
传统共焦显微镜🔬在面对反射率差异过大的样品时，会遇到一个两难困境：
- 如果曝光时间设置得太短，弱反射区域（如介质层）会“一片漆黑”，无法成像；
- 如果曝光时间设置得太长，强反射区域（如金属焊盘）会“过曝饱和”，细节丢失。
一块晶圆上，金属与介质并存，明暗差异可达几个数量级——传统方法往往需要多次扫描、分别成像，再后期合成，效率低下且精度受损。
Nexensor的解法：像相机📷️的HDR模式
Nexensor提出的方案，可以通俗地理解为给光学显微镜🔬装上了 “HDR模式”。
具体来说：
1. 并行共焦检测：通过将图案投影到物体上，并使用焦点可调透镜进行轴向扫描，快速获取体积轮廓数据。
2. 光源功率调制：与轴向扫描方向同步，动态调制光源功率。一次扫描采用高功率（照亮暗区），一次扫描采用低功率（避免亮区过曝）。
3. 双轮廓融合：将两次扫描获得的体积轮廓融合，重建出一个高动态范围的完整3D轮廓 。
实际价值是什么？
即使样品表面既有强反射的金属凸点，又有弱反射的介质层，Nexensor的技术也能一次扫描、全看清。对于晶圆级封装中的微凸点检测、RDL（重布线层）形貌测量等场景，这项技术意味着更高的检测效率和更可靠的测量结果。
四、从实验室到产线：Nexensor的实战能力
技术终归要落地到产线。Nexensor的产品矩阵，几乎覆盖了『半导体』制造和先进封装领域的所有关键测量需求。
案例1：12英寸晶圆翘曲测量（nXF-3）
晶圆翘曲是先进封装的头号难题。nXF-3采用相位偏折术原理，专门用于测量高反射或透明产品（如裸晶圆、薄膜）的翘曲和弯曲。它是“世界上第一个使用偏光测量法实现这一目标的商用产品”之一 。
关键参数：测量仅需几秒，Z向精度可达1微米，特别适合在大批量检测中保证高节拍和高精度 。
案例2：微凸点3D测量（nXI-5）
在微凸点（Micro Bump）和铜柱的检测中，高度一致性和共面性直接影响键合良率。nXI-5采用白光干涉技术，可测量微米以下的小区域，Z向重复精度达10nm级别 。
更重要的是，它内置实时多层薄膜分离算法，能精确测量多层结构产品的表面形貌和膜厚 。
案例3：晶圆厚度测量（nXV-1）
nXV-1采用近红外干涉原理，单探头即可穿透晶圆测量厚度，无需双面对准 。它可测量透明产品（薄膜、玻璃）和不透明产品（硅晶圆、蓝宝石）的厚度，适用于二次电池密封厚度、PCB保形涂层等场景，最多可安装16个通道的探针，满足多点多参数在线检测需求 。
案例4：大面积快速翘曲/缺陷检测（nXM-1 / nXP-1）
nXM-1采用DMD结构光技术，视场最大可达310mm×310mm，可一次完成12英寸晶圆或大尺寸面板的翘曲测量 。nXP-1更进一步，仅需一张影像即可测量晶圆表面缺陷、透明表面气泡等，真正实现“one-shot”实时检测 。
五、测量，是为了更好地制造
在Nexensor的官网上，有这样一句话：“准确的测量结果将成为AI大数据的基础。”
这揭示了一个更深的逻辑：在智能制造时代，测量设备不仅是“质检员”，更是数据采集的“传感器”。每一片晶圆的翘曲数据、每一颗凸点的高度数据、每一层薄膜的厚度数据，最终都将汇入工艺控制系统，成为优化良率、提升效率的基石。
深圳市捷美德科技有限公司不仅为客户提供全系3D光学测量产品，更致力于提供面向『半导体』、显示面板、PCB、『新能源』电池等领域的测量解决方案。
当您的产线遇到以下问题：
- 晶圆翘曲影响光刻对准？
- 微凸点高度一致性难以把控？
- 多层膜厚度偏差找不到根源？
- 高反射/透明表面测不准？
不妨联系我们。因为有时候，解决问题的钥匙，就藏在“精准测量”这四个字里。
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