佳能发布半导体光刻机新品 同时实现大视场与高解像力曝光

佳能将于2023年3月13日发售面向前道工序的半导体光刻机新产品----i线※步进式光刻机“FPA-5550iX”，该产品能够同时实现0.5μm（微米）高解像力与50×50mm大视场曝光。

 

FPA-5550iX

不仅能够用于半导体器件的生产，也可以用于XR显示面板制造领域

新产品“FPA-5550iX”能够同时实现50×50mm大视场及0.5μm高解像力曝光，在不断趋向高精尖化的全画幅CMOS传感器制造领域中，使得单次曝光下的高解像力成像成为可能。同时，通过充分利用高解像力与大视场的优势，“FPA-5550iX”也可应用于头戴式显示器等小型显示设备制造的曝光工序中。此外，随着先进的XR器件显示器需求增加，该产品也可广泛应用于大视场、高对比度的微型OLED显示器※3制造。新产品“FPA-5550iX”不仅能够应用于半导体器件制造，也可以在最先进的XR器件显示器制造等更广泛的器件制造领域发挥其作用。

通过制造方法的革新，兼顾高解像力与大视场曝光，实现更加稳定的镜头供应

新产品“FPA-5550iX”通过继承现款机型“FPA-5510iX”（2015年9月发售）中采用的投影镜头，实现了0.5μm的高解像力成像。同时，通过实现50×50mm的大视场曝光，让全画幅CMOS传感器及XR显示器制造中所需的大视场、高解像力单次曝光成为可能。此外，通过制造方法的革新，能够实现更优质、更稳定的投影镜头供应，满足半导体光刻设备制造的旺盛需求。

通过采用可读取各类对准标记的调准用示波器，进一步加强制程对应能力

调准用示波器不仅具备检测直射光的“明场检测”功能，还新增了检测散射光和衍射光的“暗场检测”功能，用户可根据使用需求选择相应的检测方法。通过可选波长范围的扩大、区域传感器的应用，加之可进行多像素测量，最终实现更低噪点的检测效果，即使是低对比度的对准标记，也可以进行检测。此外，可以应用于各类对准标记的测量，加强对用户多样制程的支持能力。比如，作为选装功能，用户可以选择配备能够穿透硅片的远红外线波长，以便在背照式传感器制造过程中对晶圆背面进行对准测量。

通过与Lithography Plus的协同，提高运转效率

通过与解决方案平台“Lithography Plus”（2022年9月上市）的协同，对光刻设备的状态进行监测、分析，实现光刻设备良好的品质管控以及更高的运转效率。

使用了i线（水银灯波长 365nm）光源的半导体光刻设备。1nm（纳米）是10亿分之1米。

1µm（微米）是100万分之1米（＝1000分之1mm）。

通过有机 EL（OLED）独有的高画质，使用硅片实现超高解像力的显示器制造形式。

为了对半导体电路进行多层叠加制造，以定位为目的在晶圆上作的标识

〈主要特点〉

通过制造方法的革新，兼顾高解像力与大视场曝光，实现更加稳定的镜头供应

通过继承现款机型“FPA-5510iX”（2015年9月发售）采用的1/2缩小投影镜头，实现0.5μm的高解像力。

50×50mm大视场曝光可以对全画幅CMOS传感器以及下一代XR显示器上所需的大视场实现高解像力单次曝光。

通过镜头制造方法的革新，可以满足半导体设备制造的旺盛需求，实现高品质镜头的稳定供应。

调准用示波器的构造（示意）

 

调准用示波器的构造（示意）

前制程标准视角尺寸（26 x 33 mm）与新品视角尺寸（50 x 50 mm）

2. 通过采用可读取各类对准标记的调准用示波器，进一步加强制程对应能力

在检测直射光的“明场检测”功能基础上，新增了可以检测散射光和衍射光的“暗场检测”功能。针对仅凭“明场检测”功能难以检测与晶圆的对准标记，“暗场检测”功能也非常有效。因此，用户可根据需求选择合适的检测方式。

暗场检测

 

明场检测

对准标记示例

可选波长范围扩大。采用区域传感器。通过多像素测量，选取已获取信息的平均值，实现更低噪点。此外，低对比度的对准标记也可以测量。

可以应用于各类对准标记的测量，强化对应用户各类制程的能力，比如，作为选装功能，用户可以选择能穿透硅片的远红外线波长，以便在背照式传感器制造过程中对晶圆背面进行对准测量。

如数码相机上搭载的长方形传感器。能以二维形式获取图像。

〈关于对准标记〉

调准用示波器的构造（示意）

半导体制作需要堆叠多层回路，因此需要精确对准电路图，对准标记是其达成精确堆叠半导体回路的标准。根据对准标记可以检测出正确的位置信息。

（关于调准用示波器）

是一种可以读取晶圆上的对准标记并进行对准的显微镜。其原理是从对准光源将光照射到对准标记上，透过镜头，在区域传感器上感光从而进行检测。

光刻设备要对电路图进行多次重复曝光。其定位精度是非常高的。如果不能对已经曝光的下层部分进行准确定位的话，整个电路的质量会降低，进而导致生产良品率的降低。

3. 通过与Lithography Plus的协同，提高运转效率

通过与解决方案平台“Lithography Plus”（2022年9月上市）的协同，对光刻设备的状态进行监测分析，实现光刻设备良好的品质管控以及更高的运转效率。

〈大视场半导体光刻设备的市场动向〉

在全画幅CMOS传感器的制造中，通过高精度工艺的高解像力一次性曝光的需求不断增加。同时，为了营造更好的沉浸体验，元宇宙XR器件显示器等领域对于高对比度的微型OLED显示器的需求也日渐增加。因此，不仅在半导体领域，在高精度显示器制造等领域，新产品也将得到广泛应用。

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