难以跨越的“技术鸿沟”

半导体是出了名的高技术门槛行业，对检测设备的精度和稳定性要求极高。

精度高到什么程度？

在3C及锂电行业中，相机系统的精度最多可达到微米级别，其中0.5至0.7微米的精度已属上乘。然而，在半导体领域，这一标准则显著提升，百纳米级别的精度仅能视为常规水平。就数据传输速度而言，半导体检测通常涉及的数据量在100GB至200GB之间，某些情况下甚至可能高达400GB/秒。相比之下，在3C和锂电行业，相机系统即便达到50GB/秒或25GB/秒的数据传输速度，也已相当可观。显然，这两个领域在精度和数据处理速度上的要求存在着显著的差异。

行业人士向高工机器人介绍，半导体设备对相机系统的精度要求极为严苛，普遍达到了亚微米级别。当然，这一要求并非一成不变，而是根据半导体制造的不同工艺环节而有所差异。

例如，在半导体领域的先进封装环节，对3D成像系统的精度要求基本是在亚微米级别；在半导体的前道缺陷检测环节，对3D成像系统的精度要求一般在几十纳米左右。

埃科光电市场总监王弘毅在接受高工机器人调研时也认为，半导体的缺陷检测，对视觉成像系统的精度要求通常在亚微米级别，对设备生产节拍要求高。

在稳定性方面，据了解，一般半导体的设备保养至少2个月一次，在此期间，设备里的部件都不能出现任何问题，这就意味着相机在24小时运转的情况下不能出现任何的故障或宕机的情况。

相机系统的精度和稳定性，背后折射的是不同的技术路线。据了解，半导体行业用的技术路线与现在大部分机器视觉企业用的技术路线不一致。

半导体行业更多聚焦在光谱共焦、白光干涉的技术路线，其中，光谱共焦对于深孔、缝隙、弯曲、透明等多种形貌或材质的表面测量有着高度的适应性，全量程都可保持高精度及高横向分辨率。

市场上大部分机器视觉企业的技术路线是结构光，结构光可分为散斑结构光、条纹结构光、线扫结构光。

散斑结构光可以做到30帧/秒，速度快，但精度较低，不适合半导体场景。缩小视野范围，提升相机分辨率之后，部分基于条纹结构光或者线扫结构光的传感器能获取精度在亚微米水平的3D数据，能应用在一部分半导体相关的检测工艺上，但往往成像速度是一个需要持续攻克的难关。

另一行业人士指出：“如果以条纹或者线扫结构光的技术路线去攻克更高精度的半导体检测工艺是比较困难的。原因在于，半导体的高精度检测和制程紧密相关，对纳米级的精度的要求和对扫描检测速度越来越高的追求，使得传统的结构光路线难以满足。

因此，当前涉足半导体领域的机器视觉企业，倾向于通过更为复杂的光学设计方案来提高精度和成像速度。这些方案包括光谱共焦技术、白光干涉技术等，通过精密的光学设计、结构设计实现对半导体检测的高精度、高速成像，从而确保检测结果的准确性和可靠性。”

另外，从光刻技术上看，光刻技术作为半导体制造的核心环节，对芯片的性能和成本有着决定性的影响。深紫外光(DUV)和极紫外光(EUV)是半导体光刻技术中两种关键的光源，深紫外光的光源波长通常在193纳米至248纳米之间；极紫外光的波长位于10纳米到14纳米之间，通常为13.5纳米，尤其适用于5纳米及以下的工艺节点。

行业人士表示：“半导体领域的光谱波段，基本都取决于深紫外或者极紫外的波段。极紫外光位于真空紫外与软X射线之间，这一波段的电磁波能量较高，只能在真空中传播。极紫外相机通常需要真空腔体，其生存环境的温度都要控制在零点几度的范围。但在3C、锂电等行业，检测系统用可见光就已经足够。”

在技术壁垒面前，大多数的半导体生产车间还是依赖于进口相机系统，国产机器视觉企业难有立足之地。

但，我们或许也不用太过悲观。