佳能¹將在2021年3月上旬發(fā)售半導(dǎo)體光刻機新產(chǎn)品——i線²步進(jìn)式光刻機“FPA-3030i5a”。該產(chǎn)品支持化合物半導(dǎo)體等器件的生產(chǎn)制造，同時降低了半導(dǎo)體制造中重要的總成本指標(biāo)“擁有成本”（Cost of Ownership，以下簡稱“CoO”）。

新產(chǎn)品是面向8英寸及以下尺寸小型基板的半導(dǎo)體光刻機。不僅是硅晶圓，該產(chǎn)品還可以應(yīng)對SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）等化合物半導(dǎo)體晶圓，從而實現(xiàn)多種半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)制造。因此，對于未來有望需求大增的車載功率器件和5G通信器件等半導(dǎo)體器件，新產(chǎn)品都可以支持生產(chǎn)。此外，與傳統(tǒng)機型“FPA-3030i5+”（2012年6月發(fā)售）相比，該產(chǎn)品的硬件和軟件都進(jìn)行了更新升級，實現(xiàn)了CoO的降低。

■   支持多種材質(zhì)晶圓，實現(xiàn)多種半導(dǎo)體器件制造

新產(chǎn)品采用了支持直徑2英寸（50毫米）到8英寸（200毫米）多種化合物半導(dǎo)體晶圓的搬運系統(tǒng)。此外，基于使用無需通過投影透鏡即可測量對準(zhǔn)標(biāo)記的新型對準(zhǔn)示波器，該產(chǎn)品可以在廣泛的波長范圍內(nèi)進(jìn)行對準(zhǔn)測量。同時，還可以選擇背面對準(zhǔn)（TSA: Through Si Alignment）的選配功能，從而能應(yīng)對各種客戶的制造工藝。另外，新產(chǎn)品繼承了傳統(tǒng)機型的解像力，可以曝光0.35微米³的線寬圖案。通過上述功能的搭載，該產(chǎn)品實現(xiàn)了使用SiC等廣泛的化合物半導(dǎo)體晶圓材料，來制造功率器件和通信器件。

■   通過硬件和軟件的更新升級降低CoO

與傳統(tǒng)機型相比，新產(chǎn)品采用了可以縮短對準(zhǔn)標(biāo)記測量時間的新對準(zhǔn)示波器、和更加高速的搬運系統(tǒng)等硬件，同時升級了搭載的軟件，使生產(chǎn)率提高了約17％。目前，能達(dá)到在8英寸（200毫米）的晶圓上123wph（Wafers per hour“每小時晶圓數(shù)量”）的處理能力。另外，通過改變保持光刻機內(nèi)部恒定環(huán)境的腔室溫度控制方法，使功耗比傳統(tǒng)機型減少了約20％。通過這些改進(jìn)，新產(chǎn)品可滿足降低CoO的客戶需求。

FPA-3030i5a

參考資料：

＜什么是CoO（Cost of Ownership “擁有成本”）＞

CoO是半導(dǎo)體制造中設(shè)備投資和運行所需要的總成本。這是半導(dǎo)體廠商的生產(chǎn)線中，衡量工藝和制造設(shè)備生產(chǎn)率的指標(biāo)之一，在選擇制造設(shè)備時會予以考慮。

＜關(guān)于佳能面向小型基板的半導(dǎo)體光刻機產(chǎn)品陣容＞

佳能的面向小型基板的半導(dǎo)體光刻機不僅可以處理硅晶圓，還可以處理通常為小型晶圓的化合物半導(dǎo)體晶圓。目前的產(chǎn)品陣容有包含新產(chǎn)品在內(nèi)的3款產(chǎn)品。KrF受激準(zhǔn)分子激光器步進(jìn)式光刻機⁴ “FPA-3030EX6”（2016年7月發(fā)售）可以滿足需要高解像力的客戶需求。i線步進(jìn)式光刻機“FPA-3030iWa”（2020年2月發(fā)售）可以在廣泛范圍內(nèi)曝光，通過采用NA（數(shù)值孔徑）從0.16到0.24可變的投影透鏡，使其在確保高DOF（聚焦深度）的同時，可以高精度曝光均勻的線寬。

＜半導(dǎo)體光刻機的市場動向＞

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，功率器件、通信器件等各種各樣與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的半導(dǎo)體器件需求增加，適用于這些器件的各種材料和尺寸的晶圓的使用量也在上升。目前對于半導(dǎo)體光刻機的需求，不僅要求可以處理硅晶圓，還需要可以處理特殊基板和小型基板，例如SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）等材料的化合物半導(dǎo)體晶圓和小型晶圓等。（佳能調(diào)研）

＜關(guān)于“佳能光刻機50周年紀(jì)念網(wǎng)站”＞

今年是佳能正式進(jìn)入半導(dǎo)體光刻機事業(yè)的50周年。50周年之際，我們發(fā)布了“佳能光刻機50周年紀(jì)念網(wǎng)站”，通過圖片和視頻等易于理解的方式說明「光刻機」的原理和性能。此外，我們還面向青少年專門開設(shè)了一個頁面，幫助他們理解曝光的原理。

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. 使用了i線（水銀燈波長 365nm）光源的半導(dǎo)體曝光裝置。1nm（納米）是10億分之1米。

3. 1微米是100 萬分之1米。（＝1000分之1mm）。

4. 曝光波長為248納米，使用將稀有氣體氪（Kr）氣和鹵素氣體氟鹵素（F）氣混合時所產(chǎn)生的激光的半導(dǎo)體光刻機。

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