佳能发售面向小尺寸基板的半导体曝光设备“FPA-3030i6”

佳能^※1于2024年9月24日发布新型半导体曝光设备FPA-3030i6，这是一款配备新开发投影镜头的i-line^※2步进机，旨在提高客户生产力。

FPA-3030i6

新开发镜头与以往镜头相比，具有高透过率的特点

（示意图）

新产品FPA-3030i6是面向8英寸（200mm）以下小尺寸基板的半导体曝光设备。该设备通过采用新开发的高透过率和高耐久性投影镜头，既能抑制高照度曝光下产生的像差，又能缩短曝光时间，从而提高生产力。此外，代表镜头分辨率的NA（数值孔径）范围扩大、对应特殊基板的搬送系统等，有多项option（有偿）可供选择，从而满足多种半导体器件（如功率器件和绿能器件）的制造需求。

采用高透过率镜头玻璃材料，与现款机型^※3相比，曝光引起的镜头像差可以减少到1/2^※4以下。因此，即使在高强度曝光下，也能保持图像高对比度、同时缩短曝光时间。此外，镜头具备高耐久性，可抑制因设备长时间使用而导致的镜片透过率下降以及由此导致的生产率下降。镜片透过率的提高可缩短各个流程所需的工作时间，从而实现生产力提高，可处理的基板数量也从前一款机型的每小时123片增加到每小时130片^※5。

不仅能对应Si（硅），还可对应SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）等化合物半导体晶圆，NA的调节范围也从现款机型的0.45～0.63扩大到0.30～0.63，通过选择更小的NA option，从而为不同器件制造适配最合适的NA，可对应的半导体器件种类随之进一步扩大。此外，对于从直径2英寸（50mm）～到8英寸（200mm）的不同基板尺寸、Si、SiC和GaN 乃至GaAs（砷化镓）和蓝宝石等多种材料、基板厚度和翘曲量的对应，可通过有多种选择Option（有偿）的灵活对应的搬送系统来实现，以满足制造多种半导体器件（如功率器件和绿色器件）的用户需求。

※1. 为方便读者理解，本文中佳能可指代：佳能（中国）有限公司，佳能股份有限公司，佳能品牌等。

※2. 利用i-line（汞灯波长365nm）光源的半导体曝光设备。1nm相当于10亿分之一米。

※3.「FPA-3030i5a」（2021年3月发售）

※4. 适用于佳能标准曝光条件

※5. 生产8英寸（200mm）晶圆时

<主要特长>

1）采用高透过率和高耐久性的新开发投影镜头，实现抑制像差、生产力提高

采用高透过率镜头玻璃材料，由曝光热产生的像差可减少到现款机型的1/2以下。

即使在高照度曝光条件下，也能保持图像高对比度，缩短曝光时间，从而提高生产力。

采用高耐久性镜头玻璃材料，可抑制因设备长时间使用而导致的镜片透过率下降以及由此导致的生产率下降。

通过减少搬送和曝光处理所需的时间，实现生产力提高，可处理的基板数量也从现款机型的每小时123片增加到每小时130片。

各种材料化合物基板（示意图）

2）拥有多项option，可对应的半导体器件种类扩大

通过选择option（有偿），NA范围从现款机型的0.45～0.63进一步扩大到0.30～0.63。选择更小NA的option，从而为不同器件制造选择合适的NA，可对应的半导体器件种类进一步扩大。不仅是Si，SiC和GaN等化合物半导体晶圆也可对应，让功率器件和绿能器件等多种半导体器件的制造成为可能。

减小NA扩大DOF，可根据器件种类选择合适的NA（示意图）

直径2英寸（50mm）～8英寸（200mm）的不同基板尺寸、除Si、SiC和GaN 之外的GaAs和蓝宝石等各种材料、以及灵活对应基板厚度和翘曲量的搬送系统，这些都可以通过option（有偿）进行选择，以满足制造多种半导体器件（如功率器件和绿能器件）的用户需求。

3）镜头玻璃材料统一化，可实现设备的稳定供应

通过将镜头玻璃材料与其他佳能i-line设备的镜头玻璃材料统一，实现生产面的效率提升。

减少投影镜片数量，设备制造的交付时间得到短缩。

<半导体曝光设备市场动向>

随着物联网的快速发展，功率器件和通信器件等各种物联网相关器件的需求不断增加，适应各个器件的晶圆材料种类和尺寸也在增加。对能对应特殊基板和小型基板（包含硅在内的SiC和GaN等材料的化合物半导体晶圆及小型晶圆等）的半导体曝光设备的需求逐渐提高，此外，对减少CO₂ 排放和减少环境影响的绿能器件的需求也在扩大。（据佳能调查）

<产品规格>

有关产品规格的详细信息，请参阅佳能官网。

<佳能半导体曝光设备的Line-up>

佳能半导体曝光设备的line-up

佳能半导体曝光设备品类众多，此次发售的FPA-3030i6是半导体曝光设备的i-line步进机之一（如蓝色箭头所示），该设备能够制造多种半导体器件，主要对应8英寸以下的小型基板，即2英寸（50mm）～8英寸（200mm）晶圆尺寸。

<半导体曝光设备的原理>

半导体曝光设备的工作原理是通过投影透镜，将掩模版上绘制的电路图案进行缩小，并将其曝光在晶圆上。半导体曝光设备有三个相关单元：掩模工作台、由多个镜片组成的投影光学系统和晶圆载物台。

将带有电子电路图的掩模板（母版）放置在掩模工作台上、半导体基板放置在晶圆载物台上，从上方用UV光（紫外线）照射，穿过掩模板的紫外线会透过投影光学系统，在半导体基板上形成掩模板上的电子电路图的图像。被叫做晶圆的半导体基板上涂有光刻胶（光刻胶在紫外线照射下会改变其特性），在掩模板上绘制的电子电路图案会被转印到光照到的地方。

半导体曝光设备原理图