佳能發售面向小尺寸基板的半導體曝光設備“FPA-3030i6”

佳能^※1于2024年9月24日發布新型半導體曝光設備FPA-3030i6，這是一款配備新開發投影鏡頭的i-line^※2步進機，旨在提高客戶生產力。

FPA-3030i6

新開發鏡頭與以往鏡頭相比，具有高透過率的特點

（示意圖）

新產品FPA-3030i6是面向8英寸（200mm）以下小尺寸基板的半導體曝光設備。該設備通過采用新開發的高透過率和高耐久性投影鏡頭，既能抑制高照度曝光下產生的像差，又能縮短曝光時間，從而提高生產力。此外，代表鏡頭分辨率的NA（數值孔徑）范圍擴大、對應特殊基板的搬送系統等，有多項option（有償）可供選擇，從而滿足多種半導體器件（如功率器件和綠能器件）的制造需求。

采用高透過率鏡頭玻璃材料，與現款機型^※3相比，曝光引起的鏡頭像差可以減少到1/2^※4以下。因此，即使在高強度曝光下，也能保持圖像高對比度、同時縮短曝光時間。此外，鏡頭具備高耐久性，可抑制因設備長時間使用而導致的鏡片透過率下降以及由此導致的生產率下降。鏡片透過率的提高可縮短各個流程所需的工作時間，從而實現生產力提高，可處理的基板數量也從前一款機型的每小時123片增加到每小時130片^※5。

不僅能對應Si（硅），還可對應SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）等化合物半導體晶圓，NA的調節范圍也從現款機型的0.45～0.63擴大到0.30～0.63，通過選擇更小的NA option，從而為不同器件制造適配最合適的NA，可對應的半導體器件種類隨之進一步擴大。此外，對于從直徑2英寸（50mm）～到8英寸（200mm）的不同基板尺寸、Si、SiC和GaN 乃至GaAs（砷化鎵）和藍寶石等多種材料、基板厚度和翹曲量的對應，可通過有多種選擇Option（有償）的靈活對應的搬送系統來實現，以滿足制造多種半導體器件（如功率器件和綠色器件）的用戶需求。

※1. 為方便讀者理解，本文中佳能可指代：佳能（中國）有限公司，佳能股份有限公司，佳能品牌等。

※2. 利用i-line（汞燈波長365nm）光源的半導體曝光設備。1nm相當于10億分之一米。

※3.「FPA-3030i5a」（2021年3月發售）

※4.?適用于佳能標準曝光條件

※5.?生產8英寸（200mm）晶圓時

<主要特長>

1）采用高透過率和高耐久性的新開發投影鏡頭，實現抑制像差、生產力提高

采用高透過率鏡頭玻璃材料，由曝光熱產生的像差可減少到現款機型的1/2以下。

即使在高照度曝光條件下，也能保持圖像高對比度，縮短曝光時間，從而提高生產力。

采用高耐久性鏡頭玻璃材料，可抑制因設備長時間使用而導致的鏡片透過率下降以及由此導致的生產率下降。

通過減少搬送和曝光處理所需的時間，實現生產力提高，可處理的基板數量也從現款機型的每小時123片增加到每小時130片。

各種材料化合物基板（示意圖）

2）擁有多項option，可對應的半導體器件種類擴大

通過選擇option（有償），NA范圍從現款機型的0.45～0.63進一步擴大到0.30～0.63。選擇更小NA的option，從而為不同器件制造選擇合適的NA，可對應的半導體器件種類進一步擴大。不僅是Si，SiC和GaN等化合物半導體晶圓也可對應，讓功率器件和綠能器件等多種半導體器件的制造成為可能。

減小NA擴大DOF，可根據器件種類選擇合適的NA（示意圖）

直徑2英寸（50mm）～8英寸（200mm）的不同基板尺寸、除Si、SiC和GaN 之外的GaAs和藍寶石等各種材料、以及靈活對應基板厚度和翹曲量的搬送系統，這些都可以通過option（有償）進行選擇，以滿足制造多種半導體器件（如功率器件和綠能器件）的用戶需求。

3）鏡頭玻璃材料統一化，可實現設備的穩定供應

通過將鏡頭玻璃材料與其他佳能i-line設備的鏡頭玻璃材料統一，實現生產面的效率提升。

減少投影鏡片數量，設備制造的交付時間得到短縮。

<半導體曝光設備市場動向>

隨著物聯網的快速發展，功率器件和通信器件等各種物聯網相關器件的需求不斷增加，適應各個器件的晶圓材料種類和尺寸也在增加。對能對應特殊基板和小型基板（包含硅在內的SiC和GaN等材料的化合物半導體晶圓及小型晶圓等）的半導體曝光設備的需求逐漸提高，此外，對減少CO??排放和減少環境影響的綠能器件的需求也在擴大。（據佳能調查）

<產品規格>

有關產品規格的詳細信息，請參閱佳能官網。

<佳能半導體曝光設備的Line-up>

佳能半導體曝光設備的line-up

佳能半導體曝光設備品類眾多，此次發售的FPA-3030i6是半導體曝光設備的i-line步進機之一（如藍色箭頭所示），該設備能夠制造多種半導體器件，主要對應8英寸以下的小型基板，即2英寸（50mm）～8英寸（200mm）晶圓尺寸。

<半導體曝光設備的原理>

半導體曝光設備的工作原理是通過投影透鏡，將掩模版上繪制的電路圖案進行縮小，并將其曝光在晶圓上。半導體曝光設備有三個相關單元：掩模工作臺、由多個鏡片組成的投影光學系統和晶圓載物臺。

將帶有電子電路圖的掩模板（母版）放置在掩模工作臺上、半導體基板放置在晶圓載物臺上，從上方用UV光（紫外線）照射，穿過掩模板的紫外線會透過投影光學系統，在半導體基板上形成掩模板上的電子電路圖的圖像。被叫做晶圓的半導體基板上涂有光刻膠（光刻膠在紫外線照射下會改變其特性），在掩模板上繪制的電子電路圖案會被轉印到光照到的地方。

半導體曝光設備原理圖