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摘要：ORC制作所利用无需使用光掩模将电路图案刻录到半导体基板上的直接曝光设备，开发出一种能够实现比以往更高的分辨率和对准精度的下一代技术以及采用该技术的设备。

关键词：ORC制作所、光掩模、直接曝光、微细镀铜布线、先进封装

在NEDO的委托项目“为强化节能电子制造基础的技术开发项目”中，日本株式会社ORC制作所利用无需使用光掩模将电路图案刻录到半导体基板上的直接曝光设备，开发出一种能够实现比以往更高的分辨率和对准精度的下一代技术以及采用该技术的设备。

本设备的外观

近年来，迅速发展与普及的人工智能（AI）技术需要高速处理海量数据，由于负责此类处理的AI数据中心必须具备高处理能力和低功耗，因此，搭载高性能尖端半导体的计算处理装置至关重要。

与此同时，随着已实现高性能的传统半导体微型化技术逐渐达到物理和经济极限，将半导体电路划分为多个小功能单元，并采用各自最优技术进行制造的芯片集成技术正备受关注。为实现这一目标，需要先进的制造技术，例如精确对准各层的对准技术、无缝重叠的键合技术以及高精度互连堆叠芯片的技术。

在此背景下，NEDO正致力于开发更先进的半导体制造设备。作为其中的一部分，自2022年起，在本项目用于刻录先进封装所需的精细电路图案的曝光系统中，NEDO一直与ORC制作所合作，推进了不使用光掩模（用于转移电路图案的母版）的先进直接曝光设备的开发。

直接曝光设备的特点在于，可以减少设计和制造光掩模所需的时间和成本，缩短先进封装的开发周期，并提高量产时的工艺效率。然而，为了将该技术应用于先进封装的制造，必须提高布线更精细所需的分辨率以及在正确位置曝光所需的对准精度。

本项目中，ORC制作所开发了根据光掩模数据高速控制空间光调制器的技术和高分辨率光学系统，并成功在电路基板上的感光材料上形成了线宽1μm的电路。通过新开发的微细化技术，研究小组证实了可在有机材料上形成线宽为2μm的镀铜布线。

此外，除了具有高精度和优异重复性的主平台外，研究小组还开发了利用高精度相机读取基板上对准标记的实时位置校正技术。这使得能够在510x515mm的整个曝光区域内以0.5μm的精度放置电路图案。

此外，ORC制作所应用实时位置校正技术，开发出可应对芯片偏移的逐芯片对准技术。

ORC制作所的目标是在2025年内实现该设备的商业化，并在2025年至2026年之间开发系列产品。

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ORC制作所：利用直接曝光设备形成1μm电路