创锐光谱发布全球首台碳化硅缺陷无损检测设备

在半导体制造领域,晶圆缺陷检测至关重要。传统化学腐蚀法不仅破坏晶圆,还效率低下,难以满足碳化硅等第三代半导体材料的发展需求。目前,国内90%的检测设备依赖进口。

大连创锐光谱科技有限公司发布全球首台基于瞬态光谱技术的碳化硅晶圆衬底位错缺陷无损检测系统。该设备实现了核心技术全自主国产化,性能全面超越进口产品,吸引行业头部客户并出口海外,打破国际垄断。

公司已完成由光速光合领投的Pre-A轮融资。光速光合执行董事郭斌表示,创锐光谱深耕瞬态光谱检测技术,将其成功延伸至碳化硅功率器件、钙钛矿光伏组件、Micro LED显示面板等领域,特别是在全球范围内首次解决碳化硅衬底位错缺陷无损检测难题,构建了深厚行业壁垒。

公司董事长金盛烨2010年在美国埃默里大学取得物理化学博士学位,后在Argonne国家实验室从事博士后研究。2014年回国加入中科院大连化学物理研究所。2016年创立创锐光谱,致力于实现瞬态光谱设备国产化。

创业初期,公司深耕科研仪器领域,实现国产替代。但科研仪器市场容量有限,团队开始探索工业应用。在一次学术会议中,金盛烨得知碳化硅衬底厂商对传统有损检测方式的不满,随即验证瞬态光谱技术的可行性,并成功拓展至更大的工业市场。

定制化科研仪器与工业检测设备存在显著差异。工业设备需要稳定性、可重复性与一键出结果能力。为此,团队花一年多时间优化方案,调整结构,在光学系统、算法与硬件稳定性方面反复打磨。

瞬态光谱技术在单一波长维度基础上加入时间分辨维度,实现动态检测。通过捕捉材料内部电荷、光子、载流子在纳秒、皮秒甚至飞秒尺度上的动态变化,可识别材料电荷迁移率、电导率、电荷转移等特性。

碳化硅衬底的晶格位错是关键缺陷,传统方法通过化学腐蚀法检测,晶圆被破坏并需废弃。创锐光谱采用非接触式光学无损方式,平均10多分钟即可扫描整片晶圆,生成缺陷分布图,精准识别TSD、TED和BPD等缺陷。

金盛烨指出,无损检测是技术突破点。该方案让客户节省成本、实现全检,提升下游芯片厂商出片良率与质量把控能力。据估算,衬底与外延片环节良率可提升5~10%。

终端客户反馈,检测周期从传统方式的半小时至1小时缩短至5~10分钟,精度显著提高。系统还可快速分辨缺陷类型,指导碳化硅衬底与材料生长优化。

郭斌指出,公司从抽检到全检的转变,使检测设备升级为生产型设备,大幅拓展TAM(可触达市场)。此外,系统可进行纵深检测,发现材料内部缺陷,技术难度极高。

系统引入AI识别功能,可自动分类上万个缺陷。通过优化算法,采集数百GB数据,使识别率从人工检测的80%提升至99%以上。

公司采用“平台技术+定制化开发”策略,基于瞬态光谱技术,开发适用于不同材料与场景的设备。科研仪器面向高校与研究所,工业检测聚焦碳化硅、钙钛矿光伏电池与MicroLED等领域。

在钙钛矿光伏领域,设备可扫描1.2米×0.6米大面板,定位缺陷并评估稳定性,帮助厂商优化刮涂工艺。通过技术手段识别薄膜质量优劣与缺陷类型,提高迭代速度。

公司战略规划包括科研仪器更尖端、工业检测覆盖所有化合物半导体与第四代半导体,激光器与探测器争取国内领先。

光速光合合伙人朱嘉表示,中国半导体产业需更多检测手段,看好检测设备在半导体、泛半导体及先进制造领域的发展空间。创锐光谱通过本土技术研发,取得世界领先的技术突破。

目前,公司客户已覆盖国内多家碳化硅产业链头部企业。正与头部客户合作推动碳化硅外延片载流子寿命测试国标制定,预计2026年完成。本月,公司向海外客户交付设备,成为国内高端半导体检测设备出口的罕见案例。

尽管瞬态光谱工业检测需一定市场教育时间,但今年年初已导入客户。金盛烨透露,碳化硅领域头部企业基本已采用新设备,计划今年导入更多客户,明年迎来批量订单。

持续研发投入支撑公司技术领先。130人研发团队布局大连(科研仪器与激光器)、杭州(工业检测)与南京(探测器),推动技术迭代。

金盛烨表示,公司紧盯国际同行与客户,瞄准头部客户需求布局。同时研发针对第四代半导体(如氧化镓与金刚石)的检测设备,提前储备技术。

公司定位为全栈式先进光谱检测技术企业,通过尖端科研仪器开发,覆盖所有化合物半导体检测。金盛烨强调,公司产品质量不输欧美,有信心推动检测标准制定,提升中国企业在国际行业的话语权。

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