曝光机是半导体制造过程中的关键设备之一。它主要用于在硅片(晶圆)上投射精细的电路图案,通过光刻技术将设计好的电路图案转移到硅片上。这一过程是半导体芯片制造的关键步骤之一,直接影响到芯片的性能和功能。
曝光机的基本原理是利用紫外光(或极紫外光)照射经过掩膜的硅片表面,将电路图案投影到硅片上。这个过程需要高度精密的光学系统和先进的控制技术,以确保投影的精度和准确性。随着半导体工艺的不断发展,曝光机的性能要求也在不断提高,特别是在制造先进的微处理器和存储器时。
在曝光机的演进过程中,不同公司采用了不同的技术和创新,如ArF沉浸式曝光技术。这些技术的引入旨在提高曝光机的分辨率、精度和生产效率。此外,曝光机在半导体行业的竞争中扮演着至关重要的角色,因为它直接关系到芯片的制造质量和成本。
目前,ASML、NIKON和CANON是曝光机市场的主要参与者,它们不断竞争,推动曝光技术的创新。随着电子行业的不断发展和对芯片性能需求的提升,曝光机将继续发挥关键作用,推动半导体制造技术的进步。
Nikon公司近期发布消息,将于2024年1月发布ArF沉浸式曝光机型号NSR-S636E,成为半导体生产中关键层曝光系统的一部分。该系统以更高的生产效率、卓越的套印精度和生产速度著称。
随着数字化转型的加速,高性能半导体的快速处理和传输大量数据变得至关重要。在推动电路图案微缩和3D半导体结构方面,ArF沉浸式曝光机发挥了关键作用。由于3D半导体制造过程中晶圆翘曲和变形更容易发生,因此需要比以往更先进的曝光机进行校正和补偿功能。
NSR-S636E是专为关键层设计的沉浸式曝光机,具备更高的精度,能够测量晶圆翘曲、扭曲和其他变形,并实现高重叠精度(MMO ≤ 2.1 nm)。采用增强型iAS系统,该创新系统在高精度测量和广泛的晶圆翘曲和畸变校正方面表现出色。此外,生产速度提高至每小时280片,整体生产率相较当前型号提高了10~15%。
NIKON表示,曝光设备在不牺牲生产效率的情况下,在需要高重叠精度的半导体制造技术中表现出色,特别适用于3D半导体制造。该公司已为先进逻辑、存储器、CMOS图像传感器和3D NAND等3D半导体提供多样化解决方案。
NIKON计划于2024年夏季推出成熟技术的曝光机新产品,采用早在1990年代初就已实用化的「i线」老一代光源技术。该举措旨在满足制造功率半导体等产品的需求,并预计价格将比竞争对手便宜2~3成左右。
CANON则表示将研发EUV光刻机的替代方案,引起全球半导体产业的关注。据悉,CANON的EUV曝光机替代方案采用全新的光学系统和制造技术,可以在不使用EUV曝光机的情况下实现高精度的芯片制造。这一技术进步预计将为全球半导体制造带来创新与发展。
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