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随着国内12英寸晶圆产能持续扩张,先进制程对检测环节自动化、智能化需求快速提升。SEMI行业资料显示,黑灯无人化生产已是全球晶圆制造主流升级方向,但Review SEM、CD SEM、光学显微镜等核心量测设备长期存在人机依赖强、跨系统数据割裂、缺陷判读不稳定等难题,成为FAB全流程自主运转的核心卡点。
近期,上海哥瑞利自研LOFA黑灯工厂助理在国内中部某12英寸头部晶圆厂完成量测设备全智能代操项目投产,通过RPA自动化与多模态AI算法融合,为先进制程检测无人化落地提供成熟本土方案。
当前国内高端晶圆检测设备软硬件多依赖海外配套系统,传统自动化方案仅能完成基础机台启停,无法覆盖缺陷复查、尺寸量测、光学宏观检测全链条复杂操作。先进制程晶圆图形精细、缺陷类型繁杂,人工介入频次高,不仅拉长生产节拍,还会因人员经验差异带来良率波动,这也是众多12寸工厂推进黑灯产线的核心堵点。本次哥瑞利落地项目Review SEM、CD SEM、Nikon OM等关键检测设备完成全流程智能改造,打通从晶圆扫描、缺陷识别到数据自动归档的完整闭环。
针对Review SEM缺陷复查场景,LOFA搭载自研GA智能对准与自动复测算法,可自动识别Scribe Line特征并沿切割道动态重对准、修正视野坐标,无需人工反复调整晶圆位置;同时联动Auto EDX模块自动采集多套工艺成分数据,把原本需要工程师逐片操作的流程转为无人自动链路,大幅降低因对准异常。CD SEM量测环节则采用特征定位算法,摒弃传统图像匹配模式,可抵御图形形变、画面噪声干扰,定位成功率较常规方案提升约90%,项目现场稳定运行准确率超95%,有效保障先进节点关键尺寸数据完整性。
本次改造的核心突破在于Nikon光学显微镜(Nikon OM)智能化升级。传统OM仅能完成人工目视拍摄,缺陷判定、数据整理全依靠工程师,存在效率低、漏检率高问题。哥瑞利从硬件与算法双向重构设备能力:自研高速线扫成像模块,单次扫描同步输出多角度宏观图像、晶圆完整表面信息与丰富的缺陷纹理特征,兼顾产能与缺陷细节采集;配套四大自研AI引擎形成完整智能体系。其中Golden Image智能比对+AI自动缺陷分类(ADC)可快速发现并精准定位、自动归类缺陷,综合识别准确率超95%,超分辨率算法修复模糊图像,Smart Sampling自适应采样平衡抽检覆盖率与机台产能,同时保留人工复判通道并自动上传检测数据至工厂数据库,让传统手动光学设备升级为具备自动成像、智能判定、数据自动回传能力的“LOFA AI 智能分析型检测”平台。
整套LOFA解决方案依托“RPA代操+多场景AI+设备硬件协同”三层架构,实现三类核心量测机台一体化智能管控。从行业维度看,当前国内泛半导体智能制造软件本土方案大多聚焦产线整体CIM调度,针对SEM、光学精密量测设备的底层智能代操产品供给稀缺,哥瑞利本次落地案例恰好契合高端制造自主可控发展趋势。
弗若斯特沙利文行业报告数据显示,哥瑞利是国内首家实现半导体、PCB、显示面板、光伏全泛半导体产业链覆盖的智能制造软件解决方案提供商,此前已完成12寸18nm前道全套系统交付,持续深耕产线细分AI场景落地。本次量测设备全智能代操项目落地,是LOFA平台在前道制造场景的又一规模化验证,形成可复制的12寸FAB无人化改造范本。
长远来看,国内晶圆厂扩产叠加黑灯工厂改造浪潮,精密检测设备自主智能系统市场空间持续释放。哥瑞利将持续迭代LOFA平台算法,深化AI视觉、流程自动化与各类量测设备的适配能力,持续完善“设备自动化、数据智能化、工程无人化”新一代晶圆制造体系,为国内先进12寸产线智能化升级提供本土技术支撑。
