聚焦2025纳博会:从半导体到新能源,用纳米技术回应产业痛点

2025-10-24 22:06:27 来源: 李晨光
当前,以纳米技术为代表的新一轮科技革命正深刻重塑着产业格局,在新能源、新材料、生物医药、半导体等关键领域展现出巨大的应用潜力和颠覆性前景。随着全球对高新技术创新的追求步入新阶段,纳米技术的产业化进程明显提速,正成为驱动未来经济高质量发展的核心引擎之一。

在这一蓬勃发展的行业背景下,10月22日至24日,第十五届中国国际纳米技术产业博览会(下文简称“纳博会”)在苏州国际博览中心举办。


本届纳博会聚焦微纳制造、第三代半导体、纳米大健康等热门领域,通过25000平方米展区、吸引全球350余家顶尖企业与机构参展;同时,本届大会还组织了1场主报告、15场分论坛,分享前沿报告605场,同比增长约26%,以及1场创新创业大赛(包含6场地区赛、1场总决赛)、3场供需对接会,汇聚了150余位国家级人才,500余位国内外高校院所、企业机构的顶级专家,为全球纳米产业带来了一场精准对接、深度融合、引领未来的行业盛宴,也使得展会成为观察产业趋势的核心窗口。

在大会期间,半导体行业观察受邀参与,走访了多家在各自领域具有代表性的参展厂商,围绕参展的重点产品、背后的独特技术优势以及对未来发展的战略规划,进行了精彩分享与交流。

楚光三维:破局光学微纳3D传感,领跑国产替代浪潮


展会期间,我们有幸采访了国产光学微纳3D传感技术领域的突破者——湖北楚光三维传感技术有限公司(下文简称“楚光三维”),就公司业务、参展亮点及未来规划进行了深入交流。


据了解,楚光三维成立于2022年,虽是一家年轻的企业,但其技术根基却可追溯至2011年华中科技大学的长期国家级课题研究。凭借顶尖的科研团队与资深的工程化队伍,公司迅速成长为行业领先的光学微纳3D传感与量测检测方案提供商。

据悉,楚光三维已获得头部VC机构数千万元投资,并完成了以武汉总部为中心,覆盖苏州、深圳的全国业务网络布局,旨在快速响应客户需求,为半导体、AI算力PCB、高端消费电子、新能源等领域的客户提供尖端解决方案。

在本届纳博会上,楚光三维重点展示了其两大核心自主产品:面共焦3D显微镜与面共焦3D显微传感器。

据介绍,其面共焦3D显微镜是一款颠覆性的产品,它创新性地将激光共聚焦显微镜的高精度与超景深显微镜的跨尺度优势“二合一”。


该产品基于宽场显微成像原理,利用结构光照明调制物体表面信息,通过独特的垂直轴向扫描技术,能有效剔除离焦信号干扰,精准还原微观表面的3D形貌。其Z轴精度可在1纳米至1微米区间灵活调整,展现出强大的跨尺度、跨材质、跨结构兼容能力,无论是高反光、透明材质,还是深孔、沟槽等复杂结构,都能轻松应对。


更为关键的是,这款产品搭载了楚光三维全自主研发的新一代面阵光扫描共聚焦技术与并行计算架构,实现了“秒级成像”的高效率,其精度可媲美传统激光共聚焦显微镜,但成本和效率更具优势。它不仅能输出高精度的3D点云数据,还能生成2D真彩图并进行融合,形貌还原精度远超传统设备,真正实现了在缺陷分析、关键尺寸量测、粗糙度检测等场景的“一机多用”。

同时展出的面共焦3D显微传感器(测头) 则展现了极高的系统集成灵活性。它体积小巧,提供开放性SDK,可灵活集成到台式轮廓仪、自动化3D量检设备及3D AOI(自动光学检测)系统中,满足工业在线检测的高效率、高适应性需求。


谈及行业未来1-2年的发展,楚光三维认为机遇与挑战并存。

机遇方面,首先来自于下游需求的持续爆发。半导体、新能源等战略新兴行业的飞速发展,对微纳级精密量测提出了前所未有的迫切需求。其次,AI技术与3D成像的深度融合,将极大提升检测的智能化水平与效率。最后,在“国产替代”浪潮的推动下,像楚光三维这样拥有核心自主技术的企业,正迎来巨大的市场窗口。

但面临的挑战同样明确。首先,核心光学部件仍部分依赖进口,制约了产业链的完全自主可控;其次,国际巨头在先发优势和技术积累上依然构成竞争压力;同时,微纳光学这一跨学科领域的高端人才短缺,也是行业亟待解决的问题。

采访中,楚光三维特别提到了对当前“中美局势”与“国产化趋势”的关注。他们认为,国际供应链的不确定性正倒逼国内企业加快核心技术攻关,而来自政策和市场的双重支持,则为国产企业提供了宝贵的成长土壤。这既是必须迎头赶上的压力,更是实现技术超越和市场突围的历史性动力。

面向未来,楚光三维的规划清晰而坚定:将继续深耕核心技术,不断拓展产品在更多细分场景的应用。通过持续的高强度研发投入,突破关键部件壁垒,并积极构建以自主技术为核心的产业生态。

在纳博会这个全球前沿技术的竞技场上,楚光三维以其扎实的技术积累、创新的产品矩阵和对行业趋势的深刻洞察,向业界展示了中国在高端光学传感领域自主创新的强劲势头。正如其企业理念“精于微,纳领未来”所诠释的,楚光三维正致力于在微纳尺度上精耕细作,以质领先锋的姿态,助力中国精密制造迈向新高峰。

托托科技:以光刻与检测闭环方案引领产业创新


在本次展会现场,托托科技(苏州)有限公司(下文简称“托托科技”)集中展示了五大核心产品线——无掩模光刻、高精度3D光刻、磁学检测、光电检测及3D显微镜,全面呈现了其从“微纳加工”到“精密量测”的全链条技术实力。


据托托科技市场总监周礼俊介绍,公司重磅推出了全新神影系列3D显微镜—Miracle Vision|MV-1000系列成为全场焦点,该产品不仅在原有白光干涉技术上创新融合了景深融合与共聚焦技术,更在测量精度、重复性及检测速度上实现了突破性提升。

据了解,Miracle Vision的突破性优势在于其全表面测量能力。无论面对的是光滑、粗糙、高反光还是复杂的微纳结构,用户都能在这一平台上选择最精准的测量方式,实现从微观形貌到宏观轮廓的无缝覆盖。通过主动照明系统与先进算法的结合,其新景深融合技术能够有效测量大型粗糙表面的形状。同时,托托科技将测量重复性、精度与检测速度推向极致,致力于实现“零疑虑”计量学,将复杂的表面形貌转化为高度可信的量化数据,帮助用户更快地锁定工艺问题,确保产品卓越品质。


为满足不同工业场景的需求,神影系列打破了单一产品形态的桎梏,提供了台式、小龙门、大龙门的全系配置,赋予了客户前所未有的应用自由度,为半导体、生命科学、光学材料及3C电子等领域提供了覆盖全场景的尖端检测解决方案。

除精密检测外,托托科技在微纳加工的另一核心环节——光刻技术上同样布局深厚。在极紫外光刻因掩模版造价昂贵、定型难改而制约其灵活性的背景下,无掩模光刻技术在快速原型制作和中小批量生产中展现出不可替代的优势。

托托科技研发的无掩模紫外光刻机,基于空间光调制技术实现了数字掩模光刻。该设备具备数字化、高灵活性、快速周转和低成本的核心优势,能够大幅缩短从设计图形到现场出图的验证周期。其加工精度最高可达300nm,加工速度可达1200mm²/min,并支持4096阶的灰度光刻,能够快速在光刻材料上构建复杂且多层次变化的微观结构和图案。


为覆盖更广泛的应用需求,托托科技不仅提供用于前沿科研的步进式光刻(Academic版),还推出了支持4m²超大幅面微纳加工的扫描式光刻(Speed版),充分体现了其设备在科学研究与产业化应用之间极致的灵活性。

将两大核心产品线联动来看,托托科技的战略布局清晰可见。正如市场总监周礼俊所言:“我们的无掩模版紫外光刻机,实现了从设计图形到现场出图的快速验证,大幅缩短芯片产业前端的验证周期;3D显微镜则解决了工艺线路精密加工过程中的检测极限问题,凭借亚纳米级别的缺陷检测能力,让检测技术与工艺节点推进始终保持同频。”

此次纳博会,托托科技呈现的并非单一设备,而是一个从图形化加工到精密检测的闭环解决方案。在微纳技术持续推动众多前沿领域发展的今天,托托科技正以其扎实的技术积累与全面的产品布局,与上下游伙伴协同共创,旨在共同推动中国微纳制造产业的迭代与升级。

Park Systems:以纳米计量黑科技,定义微观世界探索新范式


作为原子力显微镜(AFM)领域的先驱与革新者,Park Systems此次重点展示了其全自动原子力显微镜、纳米红外光谱系统及主动隔振解决方案,以“非接触式成像”、“纳米级化学分析”、“超精密隔振”等突破性技术,为半导体、先进材料、生命科学等领域的微观探索提供了全新解决方案,彰显了其为科研与工业界提供精确、易用测量工具的硬核实力。


在追求高效与精准的现代实验室中,自动化已成为不可或缺的一环。本次展会的明星产品之一——Park FX40 全自动原子力显微镜,正是这一趋势的杰出代表。

作为Park Systems最新一代全自动原子力显微镜,它并非简单的功能升级,而是对传统AFM操作流程的一次彻底革新。其核心突破在于将AFM的操作复杂度大幅降低,即便是无专业背景的科研人员,也能通过“一键式操作”完成纳米级成像。


· 全自动化流程,重构实验效率:FX40搭载智能视觉系统,可自动检测探针定位精度至纳米级,结合“自动更换探针+自动识别扫码+自动激光校准”的全流程自动化设计,彻底告别传统AFM换针难、调激光繁琐的痛点。

· 真正非接触式成像,守护敏感样品:采用Park独有的True Non-Contact™技术,AFM探针与样品表面保持非接触状态,既避免了样品损伤(如软质材料变形、生物样品破坏),又能实现优于5nm的空间分辨率,尤其适用于半导体晶圆、新能源电池电极等敏感样品的 3D 形貌分析。

· AI赋能的科研“加速器”:此外,其内置的机器学习算法可自动优化扫描参数,实时预警实验故障并启动安全保护机制。对于半导体行业的“铜互联凹陷分析”、“刻蚀后形貌表征”等场景,FX40能同步输出高度、粗糙度、关键尺寸(CD)等多维度数据,为工艺优化提供量化依据。

在材料科学与半导体失效分析领域,Park AFM-IR纳米红外光谱系统通过光诱导力显微镜(PiFM)技术与AFM联用,首次实现了“纳米级空间分辨率+化学组分识别”的双重突破。


当需要在不破坏样品的前提下,同时获取纳米尺度的形貌与化学成分信息时,Park AFM-IR 纳米红外光谱系统便展现出其不可替代的价值。

据介绍,其核心技术优势在于实现了真正的非接触式测量。探针在扫描过程中始终不与样品表面接触,这不仅避免了样品损伤和探针污染,还实现了优于5纳米的空间分辨率,为观察脆弱或敏感材料提供了可能。同时,系统内置的SmartScan™ 和 SmartAnalysis™ 技术,实现了从红外光束自动对焦到数据可视化分析的全流程自动化。

据介绍,该系统能够精准识别半导体工艺中的纳米级缺陷化学成分,并能通过图像叠加技术,生成清晰的纳米级化学分布图谱,其测得的光谱与傅里叶变换红外光谱结果高度一致,为材料科学、半导体失效分析等领域提供了前所未有的强大工具。

此外,高精度纳米计量设备对振动异常敏感,Park 展出的Accurion i4主动减震台与Accurion Vario隔振模组正是为解决这一痛点而生。


Accurion i4作为最先进的台式主动隔振台,拥有低剖面碳纤维面板设计和全自动操作模式,能有效隔离地面和空气声学振动,为台上的精密仪器创造一个宁静的工作环境。据介绍,在启用主动隔振后,AFM对石墨烯等原子级平整样品的成像分辨率和稳定性得到显著提升。这套系统如同为纳米测量仪器打造了一个合适的环境,确保了数据的极致精准与高度可重复。

Accurion Vario由模块化隔振元件与外部控制单元组成,可根据SEM、大型AFM等设备的尺寸与重量定制布局,尤其适用于半导体晶圆厂、高端研发实验室的产线级检测场景,能有效抑制地面微振动对纳米级测量的干扰。

综合来看,从实现全自动测量的FX40,到解锁纳米化学信息的AFM-IR,再到保障测量根基稳定的主动隔振系统,Park Systems在纳博会上展示的不仅是一系列尖端设备,更是一个相互协同、覆盖完整的纳米计量生态系统。

自1988年从原子力显微镜的发源地起步以来,Park Systems始终站在技术创新的前沿。面对半导体、新能源、新材料等战略新兴行业对纳米计量日益增长的需求,Park Systems正以其全球化的布局、持续的技术研发和对客户需求的深刻理解,持续赋能全球科学家与工程师,助力他们在微观世界里不断探索、发现与创新。
责任编辑:chenguang

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