社区

当 AI 算力以指数级速度往前冲，半导体制造也被迫跟着进入更极限的竞争。过去晶圆厂更多是在单点工艺上做优化，但到了 AI 时代，晶圆厂运行的已经不是一条线性的生产流程，而是一套高度耦合的复杂系统：先进逻辑芯片、HBM、高带宽封装、Chiplet 架构彼此叠加，制造流程对精度、节拍、一致性提出了更高要求。

这意味着，设备端的竞争逻辑也变了。 以前比的是更快，现在比的是更快、更稳、更准、更干净。而这四个维度，最终都指向同一个核心命题：精准控制。

在先进制程下，越来越多影响良率的因素，并不一定发生在光刻、刻蚀这些最显眼的环节，而是藏在过去容易被忽视的细节里： 一次不平稳的晶圆夹持、一次轻微的机械振动、一次液体残留、一次门阀启闭冲击。 这些看起来很小的变量，放到先进制程里，往往就是良率分水岭。

在3 月 25 日-27 日举行的2026 SEMICON China大会上，我们采访了自动化领域的深度玩家——Festo（费斯托）。这家成立于 1925 年的德国企业，至今仍保持独立运营，在自动化领域已经积累了超过百年的技术沉淀。

正如费斯托电子及装配行业销售总监刘高亮所说：设备厂往往代表着某项工艺的制程 domain 技术核心，但是要让机台真正动起来，底层的核心元件都是不可或缺的。就算设备有再好的工艺技术研发，如果不透过这些气动/电动元件的驱动，设备也是无法达成它所设计的工艺创新。

这句话其实点出了今天半导体设备竞争的本质： 工艺是上限，控制才是落地能力。

AI 时代，为什么设备控制变得越来越重要？

如果把半导体设备拆成几个层级，那么最上层是工艺与设计，中间层是设备系统，最底层则是负责执行所有动作的控制单元，包括气动系统、阀门、传感器、流体控制模块等。

过去，这一层经常被当成辅助系统；但在先进制程和 AI 算力需求的双重推动下，它的角色正在发生变化从支持性组件，变成决定性变量。

刘高亮在采访中提到一个非常关键的变化： 随着工艺不断创新，制程精度已经攀升到纳米级别，Fab对过去不太在意的细小元件，开始越来越在意。整个行业已经从先把工艺做好，演变成如何做到国际水平的工艺，在这个基础上，过往不会要求的精度和颗粒度，都会再往上提升一个级别。

换句话说，先进制程不是只要求设备能动，而是要求它以更高速度、更高精度、更高稳定性地动。 而这，也正是像 Festo 这样的自动化企业价值重新被看见的原因：它们不只是卖元件，而是在参与定义制造系统的稳定边界。

Festo 的四道防线：从运动到流体，把不确定性收进去

在这次SEMICON China 上，Festo 展示了四项核心技术方案。它们分别对应前道制造里的四个关键场景：定位、夹持、开关、流体控制。看似分散，但逻辑非常统一，都是在把制造过程里的不确定性压缩到更可控的范围内。

1）微米级竞赛：气动系统进入“更稳更准”时代

在半导体设备里，定位是所有工艺的物理起点。它听起来基础，但在先进制程环境下，定位直接决定工艺稳定性和良率上限。

比如在涂布与光刻环节，晶圆必须精准定位，才能保证图形转移一致；在显影与蚀刻过程中，相对位置误差会被直接放大成结构偏差；到了 CMP 和量测环节，哪怕是极细微的定位误差，也可能影响平整度和检测结果。

所以问题不在于能不能移动，而在于：能不能停得准、停得稳。

Festo针对这一类场景提出了受控气动解决方案，通过控制算法、比例阀岛（VTEP）和运动控制器（CPX-E）协同，实现气动执行器的闭环控制，并结合高精度压力调节，让气动系统具备可预测、可调节的动态响应能力。这样一来，即便是标准气动执行器，也能在系统级优化后实现微米级定位性能。

刘高亮提到，在很多空间受限、或不方便用电机控制位置的场景里，这种微米级气动定位方案可以完成最后一里路。它的好处不仅是节省空间、减少机械结构改造，精度甚至可以做到接近甚至超过电机控制的表现。

这意味着，气动不再只是便宜的替代方案，而是在特定工况下成为高精度控制方案。

2）翘曲晶圆：先进封装带来的新难题

随着先进封装加速普及，晶圆翘曲问题变得越来越常见，并且已经成为影响键合良率的关键因素。

刘高亮指出，今天的晶圆制造已经不能再简单地分成前道和后道。先进封装里，单一晶圆完成后，还需要和其他晶圆进行Die to Wafer或Wafer to Wafer的键合，而这要求晶圆必须在平整状态下完成封装，否则良率很难提升。

传统夹持方式面对翘曲晶圆时，要么夹不稳，要么容易引入微裂纹。 Festo提出的非接触式晶圆翘曲解决方案，则是通过标准气动阀提升成本效益，再结合压电（Piezo）技术推出标准化产品，精准控制压力和真空，实现晶圆夹持与释放的稳定化。

如果晶圆的翘曲分布不均，Festo还支持多区独立控制：把晶圆划分成多个压力区域，各区压力/真空等级可以独立调节，从而获得更均匀、更稳定的夹持效果。

这类方案的核心，不是把晶圆夹住这么简单，而是在不增加损伤风险的前提下，把夹持过程变成可控、可复制的动作。

3）一个门阀动作，也能决定芯片良率

半导体制造对洁净度要求极高，颗粒污染几乎是良率控制的核心战场。而一个容易被忽视的污染源，就藏在晶圆进出工艺腔的必经之路上：门阀/闸阀（TV/SV）的开关动作。

很多门阀目前仍采用传统开/关式粗放控制，缺少过程调节。 这种硬着陆式动作会导致阀门在末端产生剧烈冲击和高频振动，瞬间剥离的微小颗粒一旦落到晶圆表面，后果就是电路失效。

Festo基于高精度智能气动控制，提出了Transfer Valve门阀开关控制方案。它的核心思路是： 用比例压力控制技术，对阀门气缸运动进行连续调节，把刚性开关改成可编程、可调节的动态过程。

在接近开启或闭合终点时，通过软启动和软停止策略，降低冲击力和振动水平，在不牺牲节拍的情况下，减少颗粒产生，提升洁净度。

刘高亮给出的结果非常直接：在很多终端厂验证中，可以降低90%的震动，以及至少50%的颗粒产生。 这意味着，这个技术已经不是简单改善，而是把制程window直接拉到了另一个级别。

同时，更平滑的动作也有助于延长密封件寿命，提升设备长期运行稳定性。

4）“零滴落”：把液体控制从经验活，变成可编程能力

在半导体前道制造中，清洗、涂布、光刻、显影、蚀刻、CMP等环节都离不开液体控制。无论是光刻胶、蚀刻液还是清洗剂，这些液体不仅参与工艺过程，更直接影响晶圆表面质量和最终良率。

点胶的难点，表面看是怎么出胶，真正难的是怎么结束出胶。

尤其是在光刻等关键环节中，液体价格昂贵且对洁净度极其敏感，一旦出胶结束后产生残液滴落，就可能在晶圆表面形成污染，影响后续工艺，甚至导致良率损失。 因此，点胶系统必须具备回吸能力：在关断瞬间切断液流并回收残液，实现无滴漏、无污染。

但在传统方案里，这一步往往依赖人工经验，回吸量和时机很难做到精确控制，液体控制长期处于可调但不可控的状态。

Festo基于压电技术构建智能气动控制方案，通过高精度压力调节和动态响应控制，把回吸过程转化为可数字化、可编程的动作，在出胶结束时实现精准回吸，真正做到零滴落、零污染。

这四项技术，背后其实是一条主线

如果把Festo展示的四项方案连起来看，会发现它们都在做同一件事： 把制造过程中的不确定性逐步收敛，并转化为可控制、可复现的系统能力。

从微米级定位，到翘曲晶圆夹持； 从门阀开关控制，到液体回吸； 每一个环节看似不同，但本质上都在回答一个问题：

如何让先进制造不只跑得起来，而且跑得稳定、跑得干净、跑得足够精确。

这也是为什么，在 AI 算力时代，设备控制能力开始变成一个非常关键的变量。

深耕本土，Festo在中国做的是 E2E 支撑

如果说技术能力决定上限，那在中国市场，决定企业能不能站稳脚跟的，往往是另一件事：响应速度。

面对中国半导体OEM厂商对速度和定制化能力近乎苛刻的要求，Festo给出的答案是全方位本土化战略。

据刘高亮介绍，Festo在中国已经投入超过400位技术人员，覆盖产品设计、客制化开发、现场验证等完整链条。这种End-to-End（E2E）支持模式，让本土客户在快速迭代中能够拿到接近国际一流水准的技术服务。

2024年在上海成立的半导体创新中心，则进一步成为Festo响应中国特殊需求的前哨站。通过建立完全独立的质量与交货体系，Festo正在帮助中国半导体设备从能做走向做精。

真正的竞争，不只在工艺，而在底层控制

如果说AI算力时代的半导体制造是一场远航，那么制程突破是冲锋的帆，而像Festo这样的底层控制系统，做的就是那套保证航向精准、船身平稳的结构。

今天的半导体竞争，已经不只是某一项工艺谁更先进，而是谁能把制造全流程里最细微、最容易被忽视的变量，变成可掌控、可复制、可持续优化的能力。

守住微米级防线，才有可能成就算力时代的万里宏图。

$美光科技(MU)$ $英伟达(NVDA)$ $谷歌(GOOG)$