晶圆作为半导体制造的基石，其表面与理想平面的宏观高度偏差直接决定光刻精度与器件性能。随着芯片制造进入纳米级，平面度误差也需控制在纳米量级，否则将会导致光刻失焦、线路断裂等致命缺陷。尤其是在先进的封装工艺中，晶圆翘曲度的累积效应进一步放大对平面度的严苛要求。这一需求驱动了测量技术从微米级向纳米级的跨越，成为半导体良率提升的核心瓶颈之一。

半导体制造中的平面度需求

半导体器件的制造依赖于多层结构的精确堆叠，例如3D NAND闪存的高层数堆叠和先进封装技术。这些工艺对基板的平面度提出了极高的要求。长江存储的3D混合技术通过将存储单元与控制电路分置在两块晶圆后进行配合，显著降低了制造难度和成本。然而，这种技术的成功依赖于初始基板的超高平面度，否则会因热应力或信号延迟导致性能下降。此外，硅晶圆的热处理过程需要均一的热传导，而平面度的偏差会直接导致热分布不均，进而影响器件的稳定性。因此如何解决这一问题便成为行业的关键讨论点。

光谱共焦技术—高精度测量的技术突破

光谱共焦技术的产业化落地需融合硬件创新与算法优化。硬件层面，探头小型化设计适配晶圆厂紧凑空间，而零发热结构避免了热漂移对精度的影响。软件层面，3D形貌重构算法将数万测量点转化为三维表面模型，结合机器学习识别微划痕、颗粒污染等缺陷，形成“测量—分析—反馈”的智能闭环。在先进制造中，该技术已经渗透至关键环节：

光刻前晶圆整平：通过实时监测硅片翘曲，调整真空吸盘压力，确保曝光焦平面一致性；CMP后厚度监控：双探头对射测厚（如石墨托盘厚度测量），精度达0.1μm，防止过度研磨；先进封装：用于硅通孔深度与凸块高度测量，保障异质集成可靠性。

光谱共焦位移传感器——TS-C系列

全场景适应性：突破材质限制，支持高透明玻璃、高反光表面、低反射率材质及粗糙曲面的稳定测量，解决传统传感器因信号干扰导致的测量失准问题。

极致精度与速度重复精度：3nm（纳米级重复性，确保数据一致性）；线性精度：±0.02% of F.S.（全量程高精度线性输出）；测量速度：最高32kHz（满足高速生产线实时检测需求）

多元数据接口支持：485、模拟量、外部电平触发、USB、以太网等多种传输方式，无缝对接生产控制系统。

晶圆平面度测量的进化史，本质是半导体产业对物理极限的持续挑战。从微米到纳米，从局部到全域，每一次精准跃迁都伴随着光刻、封装等环节的革新。为此，创视智能生产了光谱共焦位移传感器，该设备通过检测晶圆的平面度等物理参数，为晶圆正式投入使用时的性能保证提供了科学依据！