如果要为SEMICON TAIWAN 2026选一个代表主题，先进封装大概是许多人的首选。从晶圆代工、内存、封测到设备厂商，几乎每家公司都在谈如何把芯片叠得更高、连得更密。但芯片往上叠之后，缺陷也跟着藏得更深，晶圆甚至可能弯成碗状、伞状或马鞍状。于是，一个产业共同面对的新问题是：堆起来之后，该怎么看、怎么量、怎么修？
这些测量痛点的讨论，让蔡司半导体制造科技首席技术官Thomas Stammler深有感触。他分享，自己在今年SEMICON TAIWAN期间，随意走进另一个展馆参加一场CEO峰会，没想到随机听到的一场简报里，晶圆翘曲又出现在议程上。对他而言，这显示翘曲已不是少数客户的特殊问题，而是产业正在共同寻找解法的关键议题。
蔡司过去在半导体产业最广为人知的角色，是与ASML长期合作，以精密光学系统推动光刻技术与摩尔定律前进。如今，当AI芯片不再只靠晶体管微缩，而是把运算裸片、HBM与不同元件整合、堆叠在一起，蔡司也将触角从前段光刻向先进封装延伸。
今年蔡司的展台上，一边是备受客户关注的AIMS EUV 3.0，可在光罩修复后评估EUV光刻的可转印性，并模拟曝光机的成像特性；另一边则是针对先进封装检测与晶圆翘曲问题而来的NLX与DUNE。
首次参加SEMICON TAIWAN的蔡司半导体制造科技总裁兼首席执行官Frank Rohmund在接受《科技新报》采访时强调，除了持续推进光刻与光罩技术，3D整合与先进封装也是一个正快速发展、蔡司已开始投入的领域。
如果说AIMS EUV 3.0延续的是蔡司在前段制程的既有优势，那么NLX与DUNE，便是它走进3D封装世界的两件新工具。
▲蔡司集团执行董事及蔡司半导体制造科技（ZEISS SMT）总裁暨执行长，Dr. Frank Rohmund
芯片叠得越高，2D图像越容易看错
过去许多半导体结构是2D的，观察表面便能掌握大部分信息。然而，随着产业进入3D IC、3D封装、异质整合的复杂结构环境，工程师面对的是多层架构、细间距互连与密集堆叠元件，其中的缺陷可能埋在某一层焊点、硅通孔或键合界面里。
传统2D X光检测在某些任务上仍然有用，但它只能提供投影信息，难以真正掌握结构的3D排列。随着层数与复杂度上升，仅凭2D投影来判读特征与缺陷形态，越来越容易产生歧义。这有点像把一栋大楼的所有楼层压在同一张平面图上，或许看得见某处不对劲，却很难判断问题到底发生在几楼。随着封装层数增加，单靠投影判读，缺陷的位置与形貌也会越来越模糊。
针对检测难题，蔡司台湾总经理蔡慧说明，显微镜世界一直存在一个两难：要看细节，通常就得牺牲视野；要看更大范围，又可能失去分辨率。但到了3D封装，客户两者都要。可是，要在大范围、多层结构中找出一个微小缺陷，简直就像在草堆里找一根针。NLX便是蔡司针对这项痛点推出的晶圆级3D X光薄层成像检测系统。它可从多张X光影像重建三维体积数据，不必切开样品，便能观察300毫米晶圆的内部结构。
不只要看得清楚，还要跟得上量产速度
然而，先进封装进入大量生产后，真正棘手的是如何同时做到高分辨率、高产出率，又不让X光检测本身伤害昂贵的产品。蔡慧表示，实务上，量产时不可能把整片晶圆的每一个位置都仔细扫过，通常仍会采取9点或25点等抽样方式。他也分享了客户对于提高产出效率的需求：“我们的客户也是一直反映说，希望我们有更高的产出率、更高的产能。”
为此，NLX的速度提升不只依靠硬件，更结合了软件算法。根据蔡慧的分享，透过算法能突破纯硬件限制，进一步满足客户对于高产出的需求。
▲蔡司台湾总经理，蔡慧Henry Cai
Thomas也解释了这项来自蔡司的技术是如何运作的。他表示，NLX采用的薄层成像技术，可以透过一次拍摄取得完整3D测量，再依需求查看不同剖面。相较于只能看到平面投影的2D X光，3D数据可降低漏掉孔洞或内部缺陷的风险。
另一项来自蔡司解决方案的优势则是X光剂量的控制。毕竟当产品已整合不同高端芯片，检测工具不能为了找出缺陷，反而增加产品受损风险。Thomas指出，NLX把X光剂量降低到安全水平，希望在兼顾分辨率与产出率的同时，也能用于HBM与XPU等产品检测。
NLX负责找问题，DUNE要把翘曲晶圆修回来
另一个多数业者在先进封装面临的难题，则是晶圆不再乖乖保持平整。由于高应力薄膜、深层结构与复杂堆叠，晶圆形变成为另一个业界头痛的难题。晶圆翘曲的形态可能像碗一样凹下去、像伞一样拱起来，也可能扭成马鞍状或圆柱状。当晶圆不平，后续光刻与键合便可能对不准，造成图形位置偏移、接合不良，严重时也可能导致晶圆破裂或超出制程规格。
这时，DUNE便接手了翘曲的问题。DUNE 100将在线测量与晶圆形状控制结合在同一套系统中。它能先测量整片晶圆的形貌，再依每一片晶圆的实际状态计算专属修正图样；修正完成后，系统会再次测量，确认结果并留下制程追踪数据。
这套方法与以整批晶圆平均状态设定一套通用配方不同，DUNE是逐片测量、逐片计算，也逐片修正。除了处理整片晶圆的全局翘曲，也能进一步修正晶圆上的扭曲，为下一个键合步骤做准备。
不过，目前各家设备商也都积极推出处理翘曲的方案，蔡司的优势又是什么？对此，Thomas表示，目前市场上一些翘曲处理方案需要经过涂布、结构化与去除等多个步骤，DUNE的差异在于它是在单一制程步骤中完成修正，同时整合测量、平整与形变控制。
▲蔡司半导体制造科技（ZEISS SMT）技术长，Dr. Thomas Stammler
蔡司提供的不只是两台机器，而是一条工作流程
而把NLX与DUNE摆在一起，蔡司想谈的还不只是两台设备，而是一套工作流程。NLX可以检查凸块厚度，或者是否凸块焊接得不好、超出某些规格，可以一步步检查封装过程。倘若问题无法被解决，样品变得不平整，则可以让DUNE发挥作用，进行修正。蔡慧说：“这就是我们试图带给先进封装界的整体解决方案。”
Frank也强调整体解决方案与完整工作流程的重要性。他直言：“我们不仅仅是提供放在客户实验室或工厂里的设备，然后说‘祝你们玩得开心’。不，我们提供的是解决方案。这是一个工作流程。”
而甫担任蔡司台湾半导体制造科技副总经理的叶怡君同样指出：“对客户端来说，重要的不是交付一台先进的工具，归根结底是我们能否提升良率、支持生产以及生产的稳定性与永续性。”
▲蔡司台湾半导体制造科技副总经理，叶怡君Claire Yeh
蔡司为什么有这么多秘密武器？
而蔡司能跨入先进封装的另一项优势，其实也来自它不只拥有半导体部门。
Thomas表示，蔡司集团共有四个事业群，拥有约47,400名员工（截至2026年3月31日），跨足不同商业与产业领域，研究各项创新主题。当公司内部已有一项经过验证、可以运用于半导体的成熟技术，团队便会尝试把它带进来。NLX就是一个很好的例子，蔡司运用了在客户端应用多年的技术，将公司内部的现有知识进行结合，为半导体产业带来新的工具解决方案。
蔡慧也分享，台湾团队拜访客户、听见问题后，会回头到不同事业部寻找资源。有时找到的技术并非百分之百吻合，却可以成为下一个解决方案的起点。他笑说有时候拜访客户，总会被问：“Henry，你们背后还藏了什么秘密武器？”而他会回答：“在你们提出挑战之前，我不能全部展示出来！”
而这样的互动模式正是蔡司推出解决方案的核心思想。就如同Thomas所说，我们不会凭空捏造客户没有的问题。客户有他们的问题或挑战，我们尝试理解，然后思考如何解决，这才是正确的顺序。“带来客户不需要的东西是没有用的，我们也不会成功。”
把研发搬近台湾客户，不再隔着数千公里
除了积极跨入先进封装领域之外，蔡司正在台湾筹备新的创新中心，计划扩大洁净室空间，让设备、人员与客户团队可以在更靠近产线的位置共同开发应用。“我们已经有一个显微镜创新中心，但它只有很小的无尘室，所以我们需要更大（expansive）的空间……不是昂贵（expensive），是大空间！”Frank笑说。
过去，台湾客户的问题可能需要跨越数千公里送回欧洲，这座新的创新中心则希望让蔡司团队与客户在台湾进行更紧密的合作。就如同叶怡君所说的：“成立创新中心正是为了更早地界定挑战、将议题反馈给总部的研发部门，进而调整研发和产品路线图。”
从AIMS EUV 3.0、NLX到DUNE，蔡司这次在SEMICON TAIWAN展现的，不只是产品线从前段向先进封装延伸，也是一种更靠近台湾供应链的开发方式。
随着互连密度继续提高、尺寸持续缩小，现有焊球未来可能进一步走向铜混合键合，光元件也将被整合进芯片。Thomas也透露，当谈到先进封装的下一步——硅光子整合，蔡司也已准备好提供解决方案。
对蔡司而言，将产品线从光刻技术延伸至先进封装，并非离开原有的精密光学优势，而是把更多技术带进同一个解题框架。而这只技术百宝箱真正展现的，不再只是蔡司手上已经有哪些工具，更是它为下一代半导体制造持续准备新解法的积极行动。
来源：Technews
