佳能发布KrF曝光机FPA-6400ES6a 产能提升约3成

佳能于11月10日宣布,将于2026年12月上旬推出面向存储器和逻辑半导体的KrF(氟化氪)半导体曝光设备“FPA-6400ES6a”。

该产品是2012年上市的“FPA-6300ES6a”等FPA-6300系列的后续机型。佳能此次投放新的KrF曝光设备,是约10年来首次;若按对FPA-6300ES6a进行全面更新来算,则时隔约14年。

此前,佳能主要通过为FPA-6300ES6a追加选项来提升生产率和套刻精度;FPA-6400ES6a则连壳体、框架在内的平台本身都进行了更新,以应对存储器三维化、逻辑半导体多层化带来的更高生产率、套刻精度和翘曲晶圆处理要求。

每小时曝光400片晶圆

FPA-6400ES6a采用新开发的超高加速度载台,缩短曝光时的载台移动时间;同时将光源改为新的高输出型号,缩短每次曝光(shot)的处理时间。在300mm晶圆、96次曝光条件下,实现每小时400片的产能。与配备Grade10选项的FPA-6300ES6a在同一条件下的每小时300片相比,提升约3成。

半导体制造中,随着电路多层化,曝光工序次数不断增加。提高单道工序的处理能力,有助于提升整条生产线生产率并抑制设备数量。

套刻精度达到业界最高水平4.0nm

新产品导入新的振动抑制技术等,作为支持300mm晶圆的KrF扫描曝光机,实现了业界最高水平的4.0nm套刻精度。

套刻精度是指将晶圆上已形成的电路图形与下一工序要曝光的图形进行对位的精度。半导体多层化程度越高,各层之间越需要高精度对位;偏差变大会影响器件性能和良率。

尤其是在逻辑半导体领域,对套刻精度的要求日益提高。佳能表示,通过兼顾生产率与精度,将为先进半导体量产中的处理能力和良率提升作出贡献。

新光源“Hi-ALS”提升对准性能

佳能自有图像对准系统新增可选新光源“Hi-ALS(High Alignment Light Source)”。

晶圆上的对准标记会因材料和制造工序不同而呈现不同状态。Hi-ALS可任意选择用于对准测量的波长,从而适配多种材料和制造工艺来识别标记,实现高精度对位。

原有对准光源仍可继续使用,并且可识别由其他公司曝光设备形成的对准标记。这有助于导入使用多家厂商曝光设备的半导体生产线,也有助于提升reticle(光罩)设计自由度。

标准支持翘曲量700μm晶圆

在存储器三维化和晶圆键合中,成膜、热处理和堆叠可能导致晶圆产生较大翘曲。翘曲较大的晶圆在搬送、向载台吸附以及对准测量方面都会变得困难。

FPA-6400ES6a增强了晶圆吸附能力,将标准规格可支持的翘曲量从原来的350μm扩大至700μm。还可根据市场需求,设想提供支持最大1mm翘曲量的追加选项。由此可扩大应用于三维器件堆叠结构、晶圆键合工序等容易产生较大翘曲的制造工艺。

再利用再生电力抑制峰值功率

以高加速度运行的晶圆载台在加速时需要大量电力,而在减速时会产生再生电力。

FPA-6400ES6a采用将载台减速时产生的再生电力储存起来、在需要时再利用的技术。同时优化电容容量和电源容量,用再生电力补充加速时的电力消耗,从而抑制设备峰值功率。

据称,在处理能力从现有设备的每小时300片提升至400片的同时,每片晶圆的耗电量被控制在现有设备同等或以下水平。通过平准化峰值功率,还有助于降低半导体工厂电力设备的负荷。

维护性与操作界面更新

新产品的设计还反映了长期运行FPA-6300ES6a的经验。

其结构考虑了载台周边线缆更换和维护作业,以减少维护导致的设备停机时间。半导体曝光设备在导入后会长期使用,因此除了处理性能外,零部件更换和维护的便利性也会影响设备稼动率。

操作界面也更新为基于Web的架构。通过重新设计参数和画面布局,采用可直观操作的设计,缩短操作员的操作时间,并支持根据客户运营需求定制画面。

此外,佳能计划在2026年12月8日至10日于东京国际展示场(Tokyo Big Sight)举办的“SEMICON Japan 2026”上,通过展板等方式介绍FPA-6400ES6a的特点。公司表示,将结合生产率、套刻精度、翘曲晶圆处理和节能性,支持存储器和逻辑半导体的高度化与量产。

新人专享大礼包