尼康换道,后道光刻迎来新玩家

来源:半导体产业纵横发布时间:2026-04-01 18:11
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芯片制造
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不用掩膜,芯片封装迎来新方案。

当下,生成式AI、云计算、流媒体等应用持续普及,全球数据量快速增长,数据中心与算力芯片的需求持续攀升,半导体产业链正迎来新一轮结构性变革。

在半导体光刻设备领域深耕多年的尼康,近期将技术触角延伸到新方向。依托在半导体及平板显示器(FPD)光刻系统数十年的技术积累,该公司推出了数字光刻系统 DSP‑100,为半导体制造,尤其是后段先进封装环节,提供了一条不同于传统路线的新思路。

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半导体微缩化遇阻,先进封装成关键突破口

半导体是电子产业的基础,贯穿消费电子、工业控制、通信与关键基础设施等领域。随着数字化深入推进,芯片需求持续走高,而传统依靠前道工艺持续缩小线宽的路径,正面临越来越高的技术与成本壁垒。

半导体制造主要分为前道与后道两大环节。前道以成膜、光刻、刻蚀等工艺为主,在晶圆上形成电路;后道则包括切割、封装、测试等步骤。长期以来,芯片性能提升高度依赖前道制程的微缩,但随着工艺逼近物理极限,行业开始转向后段寻找突破。

先进封装正是其中最重要的方向。通过高密度集成多颗芯片,先进封装能够在不依赖极致制程的前提下提升算力、降低功耗、控制成本,已经成为全球晶圆厂与封测企业的布局重点。

尼康也看准这一趋势,希望将自身在光刻领域的优势,从传统前道制造延伸至后道先进封装领域。

无掩模光刻:打破传统封装光刻的局限

在先进封装的传统光刻工艺中,基于光罩的步进重复曝光是主流方案。但随着封装尺寸不断增大,所需掩膜数量增多,成本上升、调试复杂,产能也受到限制。同时,图案尺寸受掩膜版面积约束,难以灵活适配大尺寸基板。

在此背景下,无掩模光刻的优势开始凸显。

它不需要光罩,直接通过空间光调制器(SLM)将 CAD 图案投射到基板上,可大幅降低开发成本、缩短研发周期,并摆脱掩膜尺寸限制,更适配大尺寸、多品种、高灵活度的先进封装需求。不过,无掩模方案要真正落地,仍需要高分辨率、高精度、高产能的系统支撑。

拥有45 年以上光刻经验、累计交付超万台设备的尼康,将半导体与 FPD 光刻技术进行整合,推出了其首款面向后道封装的数字光刻系统 ——DSP‑100。

四大技术融合,平衡高分辨率与高产能

DSP‑100 的核心竞争力,来自四项关键技术的融合:无掩模光刻、高分辨率、多镜头技术、高速台控技术。

首先是高分辨率。依托尼康在半导体光刻的光学设计能力,DSP‑100 可实现 1.0 µm(L/S)的解析能力,满足先进封装中精细线路的制作要求。其次是多镜头技术。该技术源自面板光刻,可通过多镜头协同控制,实现大幅面、高精度、高效率曝光,显著提升无掩模方案的产能瓶颈。同时,尼康将成熟的高速台控技术移植到 DSP‑100,可支持大尺寸基板高速稳定加工,进一步提升量产效率。

但真正的难点,在于如何在超高精度下处理海量数据。

图案越精细,驱动SLM 所需的数据量越大,数据转换与传输极易成为速度瓶颈。尼康通过自研高速数据传输技术,在不降低分辨率的前提下实现了数据吞吐的突破,使系统同时兼顾精度与产能。最终,DSP‑100 实现了高分辨率与高生产率的平衡,成为先进封装光刻的一个新选择。

后道光刻升级,或将重塑先进封装格局

自发布以来,DSP‑100 已受到半导体、封测、面板等多领域客户关注,不少企业已与尼康展开系统评估。下一代数字光刻系统的研发也同步推进。

行业观点认为,随着先进封装成为半导体竞争的核心战场,后道光刻的技术路线将直接影响封装成本、效率与集成度。尼康以无掩模数字光刻切入,不仅是自身业务的延伸,也为整个封装产业链提供了新的技术选项。

从依赖前道制程微缩,到前后道协同创新,半导体制造正在进入更注重系统整合的新阶段。而以DSP‑100 为代表的新型光刻设备,或将成为推动这一变革的关键力量之一。

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