キヤノン

特長

従来の投影露光装置は、ウエハー上に塗布されたレジスト（樹脂）に光を照射し回路を焼き付けるのに対し、新製品はウエハー上のレジストに回路パターンを刻み込んだマスク（型）をハンコのように押し付けて回路パターンを形成します。光学系という介在物がないため、マスク上の微細な回路パターンを忠実にウエハー上に再現できます。そのため、複雑な2次元、3次元の回路パターンを1回のインプリント※1で形成することも可能で、CoO※2の削減に貢献します。キヤノンのNIL技術は、既存の最先端ロジック半導体製造レベルの5ナノノード※3にあたる最小線幅14nm※4のパターン形成ができます。さらに、マスクを改良することにより、2ナノノードにあたる最小線幅10nmレベルへの対応も期待されています。

1. NIL技術による最先端半導体デバイス製造を実現

装置内の微粒子の発生や混入を抑制する新開発の環境制御技術を採用しています。これにより、多層化する半導体製造に必要な高精度の位置合わせや微粒子などによる欠陥の低減を実現し、微細かつ複雑な回路形成が可能となり、最先端の半導体デバイス製造に貢献します。

2. シンプルな構造による環境対応

投影露光装置のように光源の波長による微細化を必要としないため、既存の最先端ロジック向け露光技術（5ナノノード／線幅15nm）における消費電力は、投影露光装置と比べ大幅に削減でき、CO2の低減にも貢献します。

3. 半導体デバイス以外の製造にも対応可能

3次元のパターンを1回で形成できることから、ロジックやメモリーなどの半導体デバイス以外として、数十nmの微細構造であるXR向けのメタレンズ※5などの製造など、幅広い用途に活用できます。

• ※1. ナノインプリントを用いたパターニング工程のこと。
• ※2. Cost of Ownershipの略。半導体製造に必要な総コストの指標。
• ※3. 半導体製造プロセスの技術世代の呼び名。
• ※4. 1nm（ナノメートル）は、10億分の1メートル。
• ※5. 可視光の波長より小さい微細構造で光を制御してレンズ機能を持たせた素子。

基本情報

装置名：FPA-5520iV / HRオプション / LFオプション / LF2オプション

特長

次世代パッケージ技術の量産課題を解決

モバイル市場における小型化・省電力化の流れに伴い、半導体チップの高集積化・薄型化への要求が一段と高まっています。この要求を満たす後工程向けの次世代パッケージ技術として、FOWLP技術が注目されています。同技術は、プロセッサーやメモリーなどさまざまな機能を持つ異種半導体チップを同一パッケージ内で接合したSystem in Package（SiP） を薄く製造できる技術で、半導体デバイスの高集積化・薄型化を低コストで実現する技術として期待を集めています。

FOWLPはシリコンウエハーから切り出した半導体チップを再度配列させ樹脂でウエハー形状に固めた再構成基板に対して、配線をパターニングします。量産時には、変形度合いの大きい基板の搬送、パターニングするための基板ステージ上での基板平坦度の確保、チップ配列ばらつきへの対応、が量産上の課題となっています。 FOWLPの量産課題を解決する、以下の改善を行いました。

• 1. 基板の反り形状にあわせて吸着面が変形する“フレキシブルパッド”を採用した基板搬送システムを新規開発し、大きく反った基板でも確実な搬送を可能としました。
• 2. 基板ステージには、基板全面の吸着力を大幅に向上させた、キヤノン独自の吸着システムを新規開発しました。基板平坦度を確保することで、高い光学性能を生かした微細パターニングを実現しました。
• 3. 従来機種比較で約2倍となる広視野アライメントスコープを搭載し、チップ配列ばらつきが大きい再構成基板でもパターニングの基準となるマークを検出可能となりました。これにより装置稼働率を向上させ、高い生産性を実現しました。

先端後工程用i線ステッパーとして最高水準の生産性を実現

照度を約30％向上させた新開発の高照度照明光学系を採用することで、後工程ユーザーが使用する厚膜フォトレジストプロセスでの露光時間を短縮し、ウエハー処理能力を約20％向上しました。（比較対象は従来機種FPA-5510iV）

従来機種「FPA-5510iV」のパターニング性能を継承

「FPA-5510iV」で実績のある、高い解像性能を誇る投影光学系と高精度な重ね合わせが可能なアライメントシステムを継承しました。また、「FPA-5510iV」と互換性のあるオペレーションと、容易なレシピコンバートを実現したソフトウエアを採用しており、従来機種からスムーズに移行可能です。

「FPA-5520iV HRオプション」で解像力0.8マイクロメートルの先端パッケージングにも対応

FOWLPの市場における配線高密度化のニーズの高まりを受け、2018年12月より「FPA-5520iV HRオプション」の提供を開始しました。「FPA-5520iV HRオプション」では新たな投影光学系を採用することで、パッケージング向け露光装置で業界最高水準※となる解像力0.8マイクロメートルの微細なパターニングを実現します。

• ※同等クラスのi線ステッパーにおいて。シリコンウエハーと同等の平坦度の場合。2018年12月10日現在。（キヤノン調べ）

「FPA-5520iV LFオプション」で52×68mmの広画角の一括露光を実現

新投影光学系の搭載により、前工程での露光装置の標準画角である26×33mmの4倍以上となる、52×68mmの広い画角を一括で露光することが可能です。これにより、複数の大型半導体チップを接合するヘテロジニアスインテグレーションへの対応が可能となります。

「FPA-5520iV LF2オプション」で繋ぎ露光による100×100mmの超広画角を実現

従来機種「FPA-5520iV LFオプション」（2021年4月発売）と比べ、歪曲収差を4分の1以下にまで改善した新投影光学系の搭載と、照度均一性を高めた照明光学系の採用により、52×68mmの広画角でありながら0.8マイクロメートルの解像力と、繋ぎ露光による100×100mmの超広画角を実現します。これにより、2.5次元と3次元技術を組み合わせた超大型・高密度配線パッケージの量産を実現します。

基本情報

装置名：FPA-8000iW

特長

515×510mmまでの大型四角基板向けi線ステッパー“FPA-8000iW”

• ・広画角52x68mmまたは55x65mm画面サイズ一括露光可能
• ・広画角の露光が可能でありながら1.0マイクロメートルの高解像力を実現
• ・高い解像力と広画角の露光、高い生産性を両立したことで半導体パッケージングの更なる微細化と大型化、コストダウンを実現

高い生産性を実現する大型基板でのパッケージングに対応

四角形状の基板を使ったパッケージ工程のニーズに応え、515×510mmの大型基板を搬送できる新しいプラットフォームを開発しました。また、大型の四角基板に生じやすい基板反りにも、新たな搬送システムの搭載により、10mmもの大きな反りに対応が可能です。これにより大型チップを効率よく生産できるPLPを実現し、高い生産性を求めるユーザーのニーズに応えます。

先端パッケージを可能にする解像力1.0マイクロメートルを実現

キヤノン独自の投影光学系により、52×68mmの広画角に対応し、四角基板対応のパッケージング向け露光装置で最高の解像力1.0マイクロメートルを実現しました。これにより、半導体チップの高集積化・薄型化に対応できるPLPなどの先端パッケージングが可能になり、さまざまなユーザーニーズに応えます。

基本情報

装置名：FPA-5550iZ2

特長

i線露光装置として最高水準※1の生産性と重ね合わせ精度を実現

アライメント・露光・ウエハー搬送シーケンスの最適化によるウエハー処理時間の短縮と、計測・キャリブレーション処理の高速化によるウエハーロット交換時間の短縮で、同等クラスのi線露光装置として最高水準の生産性（ウエハー処理能力）※1を実現しております。

キヤノン独自の技術であるショットの縦横倍率差とskew（スキュー）成分※2を補正出来る、ショット形状補正機能「SSC（Shot Shape Compensator）」を投影光学系に搭載する事で、露光領域を一括で露光するステッパーでありながら、ショットごとに下地レイヤーの形状に合わせて、重ね合わせ露光をすることで、実プロセスでの重ね合わせ精度の向上を実現しております。

• ※1 同等クラスのi線ステッパーにおいて、2016年12月14日現在（キヤノン調べ）。
  スループットは、従来機「FPA-5550iZ」の初号機と比較して約20%向上（露光条件：300mmウエハー、96ショット、1000J/m2において）。
• ※2 斜め方向のショットひずみ。

ロジック/メモリー/イメージセンサー向けに多様なソリューションで対応

安定稼働で定評がある「FPA-5550iZ」のプラットフォームに「生産性向上」「重ね合わせ精度向上」「カラーフィルタープロセス対応」などのオプション選択が可能で、多様なデバイスプロセスに柔軟に対応できます。

基本情報

装置名：FPA-6300ES6a

特長

１．高い生産性の実現

新型レチクルステージおよびウエハーステージを採用し、露光処理を高速化することで露光処理時間を大幅に向上、また、アライメントシーケンスの改良やウエハー搬送時間の短縮化などによって、1時間あたりのウエハー露光枚数を300枚以上（オプション適用時※）という高い生産性を実現しています。

• ※300mm（12inch）ウエハー、96ショットの条件
• ※6300ES6a Plusオプション適用装置にてGrade10オプション採用時

２．業界最高水準の重ね合わせ精度

露光する回路を重ね合わせた時のズレ・歪みを抑えるため、ステージの振動を制御する高度な制振技術やステージ同期制御技術を採用するとともに、ウエハー上の位置決めマークを正確に把握するためアライメントスコープを改良しています。さらにウエハーステージエリアとレチクルステージエリアを精緻に温度管理することで、KrFスキャナーにおいて業界最高水準の重ね合わせ精度5nm以下（オプション適用時※）を実現しています。

• ※MMO（ミックスアンドマッチオーバーレイ）規格にてOL-modeオプション採用時

３．高い信頼性の実現

生産設備としての半導体露光装置に求められる高稼働率を実現するため、耐久性・メンテナンス性をブラッシュアップし改良を重ねることによって、従来機に比べてダウンタイムを低減するとともに、従来機で高い評価を得ていた稼働率を更に向上させました。