不用掩膜，芯片封裝迎來新方案。

當下，生成式AI、云計算、流媒體等應用持續(xù)普及，全球數(shù)據(jù)量快速增長，數(shù)據(jù)中心與算力芯片的需求持續(xù)攀升，半導體產(chǎn)業(yè)鏈正迎來新一輪結構性變革。

在半導體光刻設備領域深耕多年的尼康，近期將技術觸角延伸到新方向。依托在半導體及平板顯示器（FPD）光刻系統(tǒng)數(shù)十年的技術積累，該公司推出了數(shù)字光刻系統(tǒng) DSP?100，為半導體制造，尤其是后段先進封裝環(huán)節(jié)，提供了一條不同于傳統(tǒng)路線的新思路。

半導體微縮化遇阻，先進封裝成關鍵突破口

半導體是電子產(chǎn)業(yè)的基礎，貫穿消費電子、工業(yè)控制、通信與關鍵基礎設施等領域。隨著數(shù)字化深入推進，芯片需求持續(xù)走高，而傳統(tǒng)依靠前道工藝持續(xù)縮小線寬的路徑，正面臨越來越高的技術與成本壁壘。

半導體制造主要分為前道與后道兩大環(huán)節(jié)。前道以成膜、光刻、刻蝕等工藝為主，在晶圓上形成電路；后道則包括切割、封裝、測試等步驟。長期以來，芯片性能提升高度依賴前道制程的微縮，但隨著工藝逼近物理極限，行業(yè)開始轉向后段尋找突破。

先進封裝正是其中最重要的方向。通過高密度集成多顆芯片，先進封裝能夠在不依賴極致制程的前提下提升算力、降低功耗、控制成本，已經(jīng)成為全球晶圓廠與封測企業(yè)的布局重點。

尼康也看準這一趨勢，希望將自身在光刻領域的優(yōu)勢，從傳統(tǒng)前道制造延伸至后道先進封裝領域。

無掩模光刻：打破傳統(tǒng)封裝光刻的局限

在先進封裝的傳統(tǒng)光刻工藝中，基于光罩的步進重復曝光是主流方案。但隨著封裝尺寸不斷增大，所需掩膜數(shù)量增多，成本上升、調(diào)試復雜，產(chǎn)能也受到限制。同時，圖案尺寸受掩膜版面積約束，難以靈活適配大尺寸基板。

在此背景下，無掩模光刻的優(yōu)勢開始凸顯。

它不需要光罩，直接通過空間光調(diào)制器（SLM）將 CAD 圖案投射到基板上，可大幅降低開發(fā)成本、縮短研發(fā)周期，并擺脫掩膜尺寸限制，更適配大尺寸、多品種、高靈活度的先進封裝需求。不過，無掩模方案要真正落地，仍需要高分辨率、高精度、高產(chǎn)能的系統(tǒng)支撐。

擁有45 年以上光刻經(jīng)驗、累計交付超萬臺設備的尼康，將半導體與 FPD 光刻技術進行整合，推出了其首款面向后道封裝的數(shù)字光刻系統(tǒng) ——DSP?100。

四大技術融合，平衡高分辨率與高產(chǎn)能

DSP?100 的核心競爭力，來自四項關鍵技術的融合：無掩模光刻、高分辨率、多鏡頭技術、高速臺控技術。

首先是高分辨率。依托尼康在半導體光刻的光學設計能力，DSP?100 可實現(xiàn) 1.0 μm（L/S）的解析能力，滿足先進封裝中精細線路的制作要求。其次是多鏡頭技術。該技術源自面板光刻，可通過多鏡頭協(xié)同控制，實現(xiàn)大幅面、高精度、高效率曝光，顯著提升無掩模方案的產(chǎn)能瓶頸。同時，尼康將成熟的高速臺控技術移植到 DSP?100，可支持大尺寸基板高速穩(wěn)定加工，進一步提升量產(chǎn)效率。

但真正的難點，在于如何在超高精度下處理海量數(shù)據(jù)。

圖案越精細，驅(qū)動SLM 所需的數(shù)據(jù)量越大，數(shù)據(jù)轉換與傳輸極易成為速度瓶頸。尼康通過自研高速數(shù)據(jù)傳輸技術，在不降低分辨率的前提下實現(xiàn)了數(shù)據(jù)吞吐的突破，使系統(tǒng)同時兼顧精度與產(chǎn)能。最終，DSP?100 實現(xiàn)了高分辨率與高生產(chǎn)率的平衡，成為先進封裝光刻的一個新選擇。

后道光刻升級，或?qū)⒅厮芟冗M封裝格局

自發(fā)布以來，DSP?100 已受到半導體、封測、面板等多領域客戶關注，不少企業(yè)已與尼康展開系統(tǒng)評估。下一代數(shù)字光刻系統(tǒng)的研發(fā)也同步推進。

行業(yè)觀點認為，隨著先進封裝成為半導體競爭的核心戰(zhàn)場，后道光刻的技術路線將直接影響封裝成本、效率與集成度。尼康以無掩模數(shù)字光刻切入，不僅是自身業(yè)務的延伸，也為整個封裝產(chǎn)業(yè)鏈提供了新的技術選項。

從依賴前道制程微縮，到前后道協(xié)同創(chuàng)新，半導體制造正在進入更注重系統(tǒng)整合的新階段。而以DSP?100 為代表的新型光刻設備，或?qū)⒊蔀橥苿舆@一變革的關鍵力量之一。

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