直描式曝光机兴起，助力AI芯片后道工序与大型RDL基板

直描式（无掩模）曝光机正在半导体制造的后道工序中兴起。这类设备不再需要昂贵的光掩模，其兴起背景是以AI芯片为代表的芯粒（chiplet）与再布线层（RDL）急速大型化。若想提高生产效率，需要在50厘米见方以上的柔性树脂基板上形成微细图案，现有光刻技术已经难以胜任。虽然直描式曝光机仍属于发展中的技术，但尼康已因看好其前景而新入局，研究开发用途的进口设备也开始投入使用。

在“JPCA Show 2026”（电子设备2026综合解决方案展，会期：6月10～12日）上，奥克制作所设立大型展位，展示最新功能。在同一展会上，尼康也设立大型展位，展出了位于相模原制作所共创平台“S3S LAB”的无掩模曝光装置。

为什么直描式曝光机受到关注？

直描式曝光机的核心优势，是能在容易发生较大变形的树脂RDL基板上形成1µm（微米）级微细布线。设备可以实时读取设计值与实际基板翘曲、伸缩之间的差异，并通过软件进行校正。这一数字化能力也支撑了卷对卷（roll-to-roll，卷取法）生产方式，有助于提升整体生产效率。

最受期待的应用领域是HBM（High Bandwidth Memory，高带宽存储器），因为它同时要求精细布线图案和高生产率。极薄基板受热膨胀变形后，桥接芯片的位置会发生偏移。传统光掩模无法做到实时测量，而直描式曝光机可以将位置偏移数据实时反馈给曝光机，并据此修正激光加工。

龙头奥克制作所：1µm分辨率与大型基板兼顾

奥克制作所是直描式曝光机的先驱，拥有世界顶级份额，实现了线宽/线距1µm的分辨率。

其最大特点是在RDL等不稳定有机材料上仍能实现高分辨率，并且同时支持干膜光刻胶与液态光刻胶。光源方面，干膜光刻胶使用h线；使用液态光刻胶在聚酰亚胺上作图时，则采用波长365nm（纳米）的i线。

以往这一环节使用的是与半导体相同的硅中介层（interposer），但随着AI服务器芯片性能提升和芯粒大型化，在510×515mm（毫米）的RDL基板上用i线步进曝光机（stepper）进行绘制的需求不断增加。

基板尺寸变大后，精度控制难度也随之上升。奥克的设备会先读取靶标，测量基板的变形情况，并瞬间调整数据使其恢复平坦。这样便实现了传统步进曝光机无法处理的2µm级线宽/线距，同时还能省去高价光掩模，并实现微细化，优势明显。

尼康入局：主攻后道工序，量产要到2027年

尼康也进入了增长可期的后道工序直描式曝光机市场。正式量产预定在2027年之后。该公司将液晶面板曝光机领域多年积累的大型基板技术应用到新设备上，销售一线信心十足地表示：“能够实现线宽/线距1.5µm规格以上的性能。”独特的multi-lens（多透镜）方式，使其在基板持续大型化时也能轻松应对。

开发中的设备支持卷对卷，不含干燥机的尺寸约为2.0×1.8米。基板薄膜可按用途选择不同的材料，例如价格较低的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）或耐热性较高的聚酰亚胺等。为保证刚性和抑制工艺过程中产生的褶皱，薄膜厚度宜在25µm以上，理想厚度为便于处理的100～125µm。

工作原理是通过多面扫描镜（polygon mirror）控制激光方向并照射到待绘制对象上，光斑尺寸为2～3µm。单束激光可以曝光约50mm宽的区域，使用6束激光即可覆盖宽度300mm的薄膜；继续增加光学模块，还可以支持900mm宽幅。

薄膜有时会因热、压力、应力而以100mm为单位大幅变形。传统曝光机无法校正这种变形，直描式曝光机则能将测量到的变形数据反馈给设备，边校正边绘图，使其恢复平坦。尼康计划广泛推广这一曝光技术，目前已经演示了在Micro LED（发光二极管）产品背板上的应用。

试制与研发需求：法国台式设备获得订单

直描式曝光机的需求不仅限于量产，在试制和研发领域也在升温。

经营海外光学与测量设备的技术商社Physics Technology（总部位于千叶县市川市）首次从大学获得了法国制直描式曝光装置的订单。该设备是52×52×69厘米的台式机型，采用波长385nm的激光光源和DMD（Digital Micromirror Device，数字微镜器件）光学系统，分辨率为1.5µm。该设备获得了“比别家产品更有力”的好评，并且常常与等离子体刻蚀设备配套使用。

Physics Technology已在横滨太平洋会展中心举办的“OPIE'26”（OPTICS & PHOTONICS International Exhibition 2026，会期：4月22～24日）上展示了这款法国产品。