QuantumDiamonds联合创始人兼首席执行官Kevin Berghoff在SEMICON Taiwan 2026接受采访。图片来源：DIGITIMES / Jerry Chen
随着人工智能推动芯片架构向3D封装、HBM堆叠和混合键合演进，传统检测工具正在遭遇新的“可见性”瓶颈。多层硅、金属互连和埋藏界面让缺陷从表面走向内部，光学检测即使能看清几何形貌，也越来越难直接回答最关键的问题：电流是否按设计路径正常流动。
在SEMICON Taiwan 2026上，总部位于德国慕尼黑的初创公司QuantumDiamonds宣布推进“无接触电流成像”的晶圆级在线电性检测技术。该方案利用微波在未通电、尚未完成制造的硅晶圆内部诱发电流，再以钻石中的氮-空位（NV）量子传感器读取电流产生的磁场，并重建三维电流路径。其目标，是把量子传感从实验室失效分析工具推进到晶圆厂高量产检测环节。
这项技术的战略价值并不在于取代光学检测，而在于提供一种更接近“第一性电学结果”的观察方式：光学系统看到的是结构长什么样，工程师仍需推断它是否会失效；磁电流成像则直接追踪电流有没有流对。对于混合键合这种键合界面被两片晶圆完全埋藏的结构，这种能力尤其具有吸引力。
从封装级失效分析前移到晶圆级检测
在此前的商业化产品中，QuantumDiamonds的量子传感主要服务后段失效分析。完整封装后的芯片需要通过封装引脚或探针卡施加电流，传感器才能观察内部电流分布。这种方式适合定位难以发现的开路、短路和泄漏，但对于尚未完成封装、甚至还无法进行传统电性测试的晶圆阶段，应用受到限制。
新方案的关键突破是“不需要物理接触，也不需要芯片自身供电”。通过微波激发，系统可以在晶圆内部已有导电结构中感应出电流，使检测节点前移到更早的金属层和晶圆级工艺。以存储器堆叠为例，制造商可以在实际堆叠前先判断晶圆是否具备正常电流路径，从而避免把明显失效的晶圆继续投入后续高成本流程。
这会改变良率管理的时间点。传统失效分析常发生在产品完成后，而越到后段，前面已经叠加的材料、设备时间和封装成本越高。若电性缺陷能够在更早阶段被发现，晶圆厂有机会减少对“已死晶圆”的继续加工，也能更早调整制程参数。
混合键合成为最直接的应用切入口
混合键合正在先进逻辑、HBM和3D集成路线中快速升温，但它也制造了新的检测盲区。两片晶圆或裸片一旦完成键合，关键金属界面被直接埋在内部，传统表面光学系统无法穿透硅和金属层判断连接是否真正具备电性连续性。
这也是中国台湾地区一线客户对QuantumDiamonds技术最关注的应用之一。混合键合对颗粒、表面平整度、对准和界面质量要求极高，几何结构看起来正常，并不必然意味着电学连接无误。若只能依靠后续完整电测确认失效，制造商可能在问题暴露前已经完成大量高价值加工。
无接触电流成像试图把判断逻辑从“界面长得对不对”推进到“界面导不导通”。它并不会取消光学量测、表面检测或电性测试，而更可能与现有数据叠加使用：光学数据提供几何结构，磁电流数据提供电流路径，两类信息共同建立更可靠的制程真值。
“第二阶指标”不够，先进封装需要更直接的电学真值
QuantumDiamonds将传统光学量测形容为一种“第二阶指标”：设备首先观察表面形貌、TSV几何或对准状态，然后工程师再根据这些结构特征推断芯片能否正常工作。但当3D集成层数增加、缺陷埋得更深，单靠外观推断的难度持续上升。
量子磁场成像则试图直接回答电性问题。电流经过金属互连时会产生磁场，NV中心能够感测这种局部磁场变化。通过算法重建磁场与电流之间的关系，系统可定位开路、短路、泄漏及异常电流路径，并提供深度信息。
这类技术对HBM、CoWoS、逻辑芯片及晶圆级先进封装都有潜在意义。尤其是高价值AI封装，单颗产品内部集成多个复杂裸片和HBM堆叠，任何一个埋藏互连失效都可能造成整颗封装报废，因此更早、更直接的电性可见性正在变成新的良率工具。
量子传感走向量产线，真正难点是“99%的工程化”
把量子传感器从安静的实验室搬进24小时连续运行的晶圆厂，并不是简单放大设备。实验室失效分析允许工程师手动装样、调整位置和反复测量，而在线检测必须面对自动搬运、机械振动、连续稼动、洁净室兼容性和节拍约束。
QuantumDiamonds当前使用的核心量子传感器与其QDm.1实验室系统同源，但量产版本需要把传感器直接集成到显微镜物镜附近，并配合自动飞越控制。传感头必须在距离晶圆极近的位置高速移动，同时保证绝不碰撞或划伤表面。Kevin Berghoff将这一过程概括为把大学实验室物理转化为晶圆厂工具的工程化冲刺。
客户给出的目标也十分激进：整片300毫米晶圆希望在约15分钟内完成扫描。公司目前考虑的工程路径包括多个传感头并行工作，以及扩大单个量子传感器的有效视场。需要强调的是，15分钟仍是目标速度，而不是已经在量产环境稳定达到的既定指标。
从“更快扫描”到“更早检测”，价值在于前移制程决策
此次微波感应方法的意义，并不只是让既有扫描更快，而是让检测节点提前。过去只有成品芯片可以加偏压后进行磁电流成像；现在，只要晶圆上已经形成第一批导电金属结构，就有可能感应电流并开展检查。
对晶圆厂而言，检测越早，避免的无效加工越多。先进封装和3D堆叠往往需要经历薄化、键合、TSV、RDL、封装与测试等长流程，如果底层互连在第一阶段就已出现开路或短路，后续继续加工只会扩大成本损失。
从这一角度看，量子传感的商业价值更接近“在线良率管理”而不仅是“高端失效分析”。若未来吞吐量、设备稳定性和自动化水平达到要求，它可能成为先进封装量测工具箱中的补充电学层。
获9100万欧元融资，以新竹作为亚洲市场起点
QuantumDiamonds在2026年7月完成9100万欧元融资，其中1500万欧元为股权融资，另有7600万欧元属于欧盟《欧洲芯片法案》框架下获批的非稀释性资金。公司表示，这笔资金将用于扩大量子半导体检测设备的生产和商业部署。
公司正把中国台湾地区作为亚洲业务的重要起点。2026年4月，QuantumDiamonds已将QDm.1系统部署至新竹的宜特科技（iST），这是其在亚洲的首套安装。当地客户可以直接带样品进行测试并获得分析结果，减少将敏感晶圆或先进封装样品送往德国的需求。
原文还提到，公司在中国台湾地区的本地团队已扩充至4人，并计划继续在韩国和日本建立团队与区域测试节点。对于涉及下一代HBM和先进封装的敏感样品，本地化验证不仅缩短物流与沟通时间，也更符合客户对数据与样品安全的要求。
商业化时间表：2026年完成示范机，2028年前后挑战晶圆厂整合
QuantumDiamonds正在开发首套全自动在线示范系统，计划在2026年底完成。公司目标是在2027年下半年将设备交付首家亚洲客户的研发环境，进入晶圆厂量测设备资格验证流程。
从研发验证走向真正的高量产通常还需要更长时间。按照公司披露的节奏，设备可能至少还需一年资格认证，目标在2028年前后进入全面晶圆厂整合阶段。由于该方法是非破坏性的，理论上能够覆盖100%的晶圆，而不是只进行极低比例的抽样检查。
但能否真正进入HVM仍取决于多个变量，包括扫描吞吐量、空间分辨率、检测灵敏度、重复精度、设备稼动率、自动化接口、制程兼容性以及与客户既有光学和电性数据平台的整合。量子传感的物理原理已经展现价值，下一步更关键的是工程稳定性和成本效率。
产业观察：先进封装检测正从“看结构”走向“看功能”
AI芯片把半导体制造推向更高密度的垂直集成，也在改变量测工具的价值判断。二维光学检查仍然不可替代，但当缺陷埋在硅层、金属层和键合界面内部时，仅仅知道结构“看起来正常”已经不足以支撑高价值封装的良率要求。
QuantumDiamonds的路线代表一种新的方向：把电流本身变成可成像对象，并尝试在不接触、不破坏样品的情况下直接观察功能性结果。如果这一方法能够达到晶圆厂所需的速度、稳定性和成本，它可能填补光学检测与传统电测之间的空白。
更长远看，混合键合、HBM4及后续3D内存、背面供电和垂直互连都在增加“埋藏结构”。检测技术必须随之从表面几何量测向三维、非破坏和功能性量测扩展。量子传感能否从新颖物理工具成长为常规制程设备，2026至2028年的在线验证将是关键窗口。
无接触电流成像原理：左侧为光学图像，右侧为微波感应电流的量子磁场成像结果。图片来源：QuantumDiamonds；中文化整理
