华兆科技丨MA6 Gen4有掩膜光刻系统解决方案

在半导体产业向先进封装、MEMS/NEMS、化合物半导体等领域加速延伸的当下，光刻工艺作为图形化核心环节，直接决定器件的精度、良率与可靠性。当摩尔定律放缓，行业重心从“极限制程竞赛"转向“系统级协同创新"，有掩膜光刻设备的适配性、稳定性与性价比，成为科研攻关与产能落地的关键支撑。

MA6 Gen4有掩膜光刻机，以“精准适配、灵活高效、稳定可靠"为核心，整合前沿光学技术与人性化设计，针对性破解行业核心痛点，为科研、试生产及先进制造场景提供一站式光刻解决方案，成为连接实验室研发与规模化生产的关键桥梁。

核心参数

• 样品尺寸：最大支持6英寸（150mm）晶圆，兼容2英寸、3英寸、4英寸及不规则小片（最小5×5mm）

• 掩模版尺寸：标准支持5英寸×5英寸、7英寸×7英寸（SEMI规格）

• 分辨率：真空接触模式下可达0.4-0.8μm，硬接触1.5μm，软接触2μm，接近式2.5μm

• 对准精度：

正面套刻精度（TSA）：0.25-0.5μm（使用DirectAlign模式可达0.25μm）

背面套刻精度（BSA）：1μm

• 曝光模式：支持真空接触、低真空接触、硬接触、软接触和接近式（曝光间隙1-300μm）四种模式

• 光源与波长：LED曝光灯或汞灯，工作波长350-450nm（i-line 365nm，h-line 405nm，g-line 436nm）

• 光强均匀性：优于±2.5%（6英寸晶圆），3英寸衬底可达2%

• 样品厚度：≤3-5mm

• 对准方式：手动/自动对准，支持顶部对准（TSA）、底部对准（BSA）和红外对准（IR）

功能特点

• 双面对准能力：具备正反双面对准功能，可实现多层结构的高精度套刻。

• 多种曝光模式：提供真空、硬接触、软接触和接近式四种曝光模式，适应不同工艺需求。

• 先进光学系统：采用消衍射及微镜式光学系统，在接近式/接触式曝光模式下提供更优的线宽分辨率。

• 高精度自动对准：与DirectAlign配合使用，可实现低至0.25μm的套刻精度。

• 分区曝光功能：可选择分区曝光模式，实现在一个晶圆上进行不同剂量的分区域曝光测试。

痛点：在多层光刻工艺中，传统设备对准精度有限，正面与反面套刻偏差易超过1μm，尤其是在MEMS多层结构制造中，偏差会直接导致器件短路、功能失效，大幅降低产品良率，增加生产成本，这也是行业内制约高精度器件量产的核心痛点之一。

技术解决方案：MA6 Gen4搭载高精度双面对准系统（TSA+BSA），正面套刻精度可达±0.5μm，反面套刻精度≤±1.0μm，搭配久经考验的对准机械结构与MO曝光光学系统®，有效减少衍射光干扰，提升对准稳定性与重复性。同时，采用“面对面式显微镜"设计，对准后无需大幅移动显微镜，避免振动带来的对准偏差，确保多层图案精准套刻，显著提升器件良率，尤其适配MEMS、先进封装等对对准精度要求严格的场景。

二、操作流程复杂，培训成本高，易出现人为误差

痛点：传统有掩膜光刻机操作界面繁琐，参数设置复杂，需要专业技术人员经过长期培训才能熟练操作，不仅增加企业培训成本，而且长时间操作易出现参数设置错误、对准偏差等人为误差，影响工艺一致性，尤其不适用于多班次轮班生产场景。

技术解决方案：MA6 Gen4采用直观操作界面，设计引导式工作流程，搭配人体工程学配方编辑器，简化参数设置与操作步骤，操作人员可快速上手，大幅缩短培训时间。同时，配备先进的数据记录功能与用户权限分配机制，可实时记录工艺参数，追溯生产过程，最大限度减少人为误差，确保不同操作员、不同班次的工艺一致性，即使长时间轮班也能保持高效稳定操作。

三、适配性有限，无法兼容多规格基板与多工艺场景

痛点：半导体研发与生产中，常需要处理不同尺寸、不同类型的基板（如6英寸晶圆、异形基板），同时兼顾研发阶段的小批量探索与试生产阶段的规模化需求，传统设备模块化程度低，适配性有限，一台设备难以满足多场景使用需求，导致企业需要投入更多资金购置不同设备，增加固定资产成本与场地占用成本。

技术解决方案：MA6 Gen4采用高度模块化设计，支持6英寸及以下晶圆、小型异形基板的加工，兼容圆形、方形掩膜，适配MEMS/NEMS、3D封装、化合物半导体、LED、微光学等多领域应用。其搭载的SMILE技术可实现无缝应用探索与扩展，研发阶段的工艺参数可直接迁移至量产环节，无需重新调试，既能满足实验室研发的灵活性需求，也能适配小批量试生产的规模化需求，一台设备实现多场景复用，降低企业设备投入与场地占用成本。

四、运维成本高，能耗大，设备故障率高，影响生产连续性

痛点：传统有掩膜光刻机多采用汞灯光源，能耗高、使用寿命短，更换成本高，且汞灯废弃处理需额外投入费用；同时设备结构复杂，部件更换繁琐，故障率高，出现故障后需专业人员现场维修，导致生产中断，增加企业运维成本与生产损失，这也是中小半导体企业面临的核心成本痛点之一。

技术解决方案：MA6 Gen4可选配高能效LED光源，替代传统汞灯，能耗大幅降低，使用寿命更长，无需频繁更换，同时避免汞灯废弃处理的额外成本，兼顾环保与成本控制。设备采用坚固的结构设计，部件布局合理、易于更换，搭配远程运维功能，出现故障时可通过网络连接实现工厂远程排查与调试，快速解决问题，减少生产中断时间；此外，设备自带设备健康检查功能，可实时监测运行状态，提前预警潜在故障，降低故障率，进一步降低运维成本，保障生产连续性。

用于生产微处理器、存储器和其他数字电路，满足高性能和高密度的需求。

二、MEMS器件

在微机电系统的制造过程中，MA6 Gen4光刻机用于实现微细结构的加工，广泛应用于传感器、执行器等。

三、光电子器件

如激光器、光探测器等，MA6 Gen4在这些先进光电子器件的生产中扮演着关键角色。

四、纳米技术

MA6 Gen4光刻机在纳米尺度的图案转移中表现出色，应用于纳米光子学、量子点等前沿研究领域。

应用案例

一、清华大学

微电子技术研究院的MA6 Gen4可进行双面对准和曝光，双面对准精度2微米，可对30um以下厚胶曝光。硅片尺寸为5英寸、4英寸、3英寸。另外可以进行SU-8等厚胶光刻。

二、上海交通大学

MA6 Gen4光刻机加工微米级结构图形。通过将设计好的电路图案转移到光刻胶上，再经过刻蚀等工艺将其变为实际的电路图案。

三、浙江大学

微纳公共平台将MA6 Gen4用于在硅片上研制各种微米纳米级别的图形结构，广泛应用于半导体微纳米结构的研发制作。主要利用曝光和显影在光刻胶层上刻画微米级几何图形结构，通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所在衬底上。

四、中山大学

一、前期评估与准备

专业团队上门对接，了解需求与场地条件，制定个性化方案，协助完成场地预处理，规避落地风险。

二、现场部署与安装

工程师上门完成设备开箱、安装、调试，确认设备性能达标，完成与企业现有系统对接，优化布局。

三、精准调试与工艺适配

根据企业工艺需求精准调试参数，完成工艺验证，优化复杂工艺流程，记录参数形成专属工艺方案。

四、定制化人员培训

开展“理论+实操"定制化培训，覆盖操作、维护、故障排查，培训后考核，提供配套学习资料。

五、后期运维与持续支持

提供远程技术支持，定期巡检校准，提前预警故障，同时提供参数优化、功能升级等增值服务。

从高校科研到企业生产，从MEMS到先进封装，MA6 Gen4始终坚守“稳定可靠、高效便捷"的核心，助力用户突破技术瓶颈，缩短研发周期，降低生产成本，实现高质量发展。未来，我们将持续依托前沿光刻技术，为国内半导体产业提供更具竞争力的解决方案，赋能产业自主化升级，共筑半导体产业新未来。