致真精密儀器（青島）有限公司從磁性芯片量測(cè)設(shè)備領(lǐng)域切入，助推青島提升集成電路產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

突破集成電路測(cè)試設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)

繼芯片制造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)接連取得突破后，青島集成電路產(chǎn)業(yè)再傳好消息。前不久，致真精密儀器（青島）有限公司研發(fā)的中國(guó)首臺(tái)產(chǎn)業(yè)級(jí)晶圓磁光克爾測(cè)量?jī)x近日正式上市，我國(guó)磁性芯片量產(chǎn)所需的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備從此實(shí)現(xiàn)自主可控。經(jīng)第三方測(cè)評(píng)，檢測(cè)速度和精度均優(yōu)于國(guó)際水平。

但就在媒體紛紛找上門來(lái)報(bào)道這一成果時(shí)，致真精密儀器早已馬不停蹄投入到了新產(chǎn)品的研發(fā)中。“今年公司要在芯片通用測(cè)試設(shè)備開(kāi)發(fā)上取得突破，爭(zhēng)取4到5款產(chǎn)品問(wèn)世?！敝抡婢軆x器創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼首席技術(shù)官?gòu)垖W(xué)瑩說(shuō)。

集成電路測(cè)試設(shè)備屬于芯片生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制設(shè)備，也是全行業(yè)正在全力突破的“卡脖子”領(lǐng)域之一。芯片制造過(guò)程中的幾乎每一道工序都要用到質(zhì)量控制設(shè)備，用來(lái)對(duì)被觀測(cè)的晶圓電路上的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性等做出量化描述，如薄膜厚度、關(guān)鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等。毫不夸張地說(shuō)，質(zhì)量控制設(shè)備水平的高低，直接影響著芯片性能的優(yōu)劣。

致真精密儀器從磁性芯片量測(cè)設(shè)備領(lǐng)域這一細(xì)分領(lǐng)域切入，并在通用測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域快速布局，將助推青島在整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)格局中進(jìn)一步提升競(jìng)爭(zhēng)力。

保證芯片生產(chǎn)每道工序幾乎“零缺陷”

了解了芯片制造過(guò)程中對(duì)質(zhì)量要求的嚴(yán)苛，就自然明白了質(zhì)量控制設(shè)備的重要性。

制造一顆芯片，好比在不到指甲蓋大小的面積上建造一座微型城市，任何一道工序“不達(dá)標(biāo)”，都會(huì)對(duì)整個(gè)產(chǎn)品造成巨大影響。而且，隨著制程越來(lái)越先進(jìn)，工藝越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)每道生產(chǎn)工序的質(zhì)量要求幾乎是“零缺陷”。

據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，工藝制程每縮減一代，工藝中產(chǎn)生的致命缺陷數(shù)量會(huì)增加50％，因此每一道工序的良品率都要保持在非常高的水平才能保證最終的良品率。以工藝近千道的14nm制程為例，只有保證每一道工序的良品率都超過(guò)99．99％，最終的良品率方可超過(guò)95％。

隨著全球集成電路產(chǎn)業(yè)加速向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移，我國(guó)也已經(jīng)成為集成電路質(zhì)量控制設(shè)備增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。根據(jù) VSLI Research統(tǒng)計(jì)，2016年至2020年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率為31．6％，到2020年市場(chǎng)規(guī)模約為21億美元，同比增長(zhǎng)24．3％，在全球市場(chǎng)中的占比達(dá)到27．4％。但與之相對(duì)的是高端設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率仍然較低。市場(chǎng)主要由幾家壟斷全球市場(chǎng)的國(guó)外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，其中美國(guó)企業(yè)科磊半導(dǎo)體在中國(guó)市場(chǎng)的占比高達(dá)54．8％。

致真精密儀器便是該領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代中的一員。2019年，身為高校集成電路專業(yè)教師的張學(xué)瑩和其余4位志同道合的同事共同創(chuàng)立了致真精密儀器，目標(biāo)是成為中國(guó)集成電路測(cè)試設(shè)備的領(lǐng)軍者。目前，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)已有30多人，其中博士占大半。

3年7款設(shè)備問(wèn)世，“學(xué)院派”團(tuán)隊(duì)跑出加速度

“學(xué)院派”創(chuàng)業(yè)的致真精密儀器，依托高校的產(chǎn)學(xué)研深度合作優(yōu)勢(shì)，用令人刮目相看的速度在磁性芯片領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。

磁性芯片又稱自旋電子芯片，主要分為傳感和存儲(chǔ)兩大類，在大數(shù)據(jù)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。比如，手機(jī)導(dǎo)航軟件中指示方向的箭頭，就是依靠磁性芯片來(lái)完成信號(hào)識(shí)別的。

數(shù)據(jù)顯示，目前全球磁性芯片市場(chǎng)規(guī)模約為25億美元。雖然在全球超過(guò)5000億美元的半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模中，磁性芯片作為細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模仍然較小，但隨著三星、英特爾、格羅方德等國(guó)際芯片大廠開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)磁存儲(chǔ)芯片，市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到118％。

早在2020年，致真精密儀器研制出中國(guó)首款商用磁光克爾顯微鏡。產(chǎn)品不僅打破了國(guó)外壟斷，還將光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等技術(shù)集成在一臺(tái)設(shè)備上，用戶使用更方便且可以根據(jù)需求改裝，價(jià)格也只有進(jìn)口設(shè)備的一半。此后，致真精密儀器相繼開(kāi)發(fā)出高精度磁滯回線測(cè)量?jī)x、晶圓級(jí)磁場(chǎng)探針臺(tái)、微型MOKE磁性測(cè)量?jī)x等產(chǎn)品。

前不久正式問(wèn)世的國(guó)內(nèi)首臺(tái)產(chǎn)業(yè)級(jí)晶圓磁光克爾測(cè)量?jī)x，進(jìn)一步奠定了致真精密儀器在磁性芯片領(lǐng)域地位。磁性芯片生產(chǎn)過(guò)程中，需將磁性原子均勻鋪在晶圓上形成納米磁性薄膜。這相當(dāng)于要在青島的大地上平整鋪滿5層厚的小米粒。鋪得是否平整，性能是否合乎質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？就要用到晶圓磁光克爾測(cè)量?jī)x。此前，該領(lǐng)域一直被美國(guó)企業(yè)壟斷。致真精密儀器的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)級(jí)晶圓磁光克爾測(cè)量?jī)x的商業(yè)樣機(jī)甫一上市，便有3家企業(yè)前來(lái)接洽。

目前，致真精密儀器的磁性芯片類產(chǎn)品已達(dá)7款。

加快研發(fā)進(jìn)度，搶抓時(shí)間窗口

雖然從磁性芯片量測(cè)設(shè)備切入，但通用測(cè)試設(shè)備才是張學(xué)瑩和致真精密儀器的“詩(shī)和遠(yuǎn)方”。

“集成電路測(cè)試設(shè)備是一個(gè)由若干細(xì)分領(lǐng)域組成的市場(chǎng)，每一個(gè)都不太大，公司要很好地生存和發(fā)展，就必須要多個(gè)方向出擊。”張學(xué)瑩表示，而這也是國(guó)外多數(shù)集成電路檢測(cè)設(shè)備企業(yè)一直在走的路徑。

目前，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多企業(yè)正在進(jìn)軍半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)。上市公司中精測(cè)電子、天準(zhǔn)科技、賽騰股份等均有布局。成長(zhǎng)型企業(yè)中，2021年底向科創(chuàng)板遞交上市申請(qǐng)的深圳中科飛測(cè)科技股份有限公司就是其中之一。產(chǎn)品包括無(wú)圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列、圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列、三維形貌測(cè)量設(shè)備系列和薄膜膜厚量測(cè)設(shè)備系列等，已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)28nm及以上制程的集成電路制造產(chǎn)線。該公司2020年收入達(dá)2．37億元。在張學(xué)瑩看來(lái)，行業(yè)的日益炙手可熱也讓致真精密儀器必須在產(chǎn)品研發(fā)上加快速度?！按翱谄谥挥?年左右，如果步子慢了，就有可能在市場(chǎng)上徹底失去機(jī)會(huì)?！彼f(shuō)。

2021年，致真精密儀器獲得了青島微電子創(chuàng)新中心的天使輪融資。最新一輪的融資也將于今年上半年完成。資本加持下，張學(xué)瑩的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)之路或?qū)⒏禹槙?。（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞首席記者 孫欣）