日本牛尾電機(jī)（Ushio Electric）于2026年6月正式發(fā)布兩款LED光源晶圓一括投影光刻裝置——UX-44101SCB與UX-45114SCB，宣稱(chēng)其LED光源照度已達(dá)到傳統(tǒng)高壓汞燈同等水平。該系列屬公司UX-4產(chǎn)品線新增機(jī)型，自2026年7月起面向全球客戶開(kāi)放訂單，首批交付預(yù)計(jì)集中在2026年第四季度。

UX-4系列定位中低端晶圓制造環(huán)節(jié)，主要服務(wù)于功率半導(dǎo)體（如SiC MOSFET、GaN HEMT）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、光通信器件及光電融合芯片的量產(chǎn)。這類(lèi)器件多采用4–8英寸晶圓，對(duì)光刻精度要求適中（2–3μm級(jí)），但對(duì)工藝穩(wěn)定性、厚膠兼容性及產(chǎn)線集成度要求較高。近年來(lái)，日本、韓國(guó)及東南亞地區(qū)封測(cè)廠與特色工藝代工廠加速推進(jìn)環(huán)保合規(guī)改造，日本《化學(xué)物質(zhì)審查規(guī)制法》修訂后，明確限制汞燈在潔凈室內(nèi)的使用周期與廢棄處置流程，促使設(shè)備廠商加快LED化替代進(jìn)程。

新機(jī)型核心突破在于自研LED光源單元：采用高密度封裝的UV-A波段（365nm中心波長(zhǎng)）氮化鎵基LED陣列，配合非球面反射鏡與動(dòng)態(tài)勻光光學(xué)系統(tǒng)，在φ100mm（UX-44101SCB）和φ200mm（UX-45114SCB）曝光區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻照度輸出。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，4英寸機(jī)型照度達(dá)100mW/cm2，6–8英寸機(jī)型為40mW/cm2，均滿足典型厚膜光刻膠（如AZ ECI-300系列、Shipley S1813）在5–20μm厚度下的有效交聯(lián)閾值。這意味著在 bump形成、晶圓級(jí)封裝（WLP）等需高能量劑量的工藝層中，無(wú)需延長(zhǎng)曝光時(shí)間，仍可維持原有產(chǎn)線節(jié)拍（WPH）。

焦點(diǎn)深度與三維表面兼容性支撐特色工藝落地

兩款設(shè)備均實(shí)現(xiàn)±10μm焦點(diǎn)深度，顯著優(yōu)于同類(lèi)汞燈設(shè)備（通?！?–5μm）。這一參數(shù)直接支持對(duì)翹曲晶圓、粗糙襯底（如SiC、GaN外延片）及三維結(jié)構(gòu)（如MEMS懸臂梁、微透鏡陣列）的穩(wěn)定曝光。實(shí)際應(yīng)用中，可減少因調(diào)焦頻次增加導(dǎo)致的吞吐量損失，尤其利于功率器件fab中常見(jiàn)的厚氧化層、金屬再布線層等非平面結(jié)構(gòu)光刻。設(shè)備支持硅（Si）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等六類(lèi)主流半導(dǎo)體襯底，同時(shí)兼容玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷、鈮酸鋰（LN）、鉭酸鋰（LT）等光電功能基板——覆蓋中國(guó)本土MEMS傳感器、射頻濾波器、VCSEL封裝及光子集成電路（PIC）小批量試產(chǎn)的多數(shù)材料需求。

LED光源帶來(lái)的運(yùn)維成本重構(gòu)

LED光源取消了汞燈所需的預(yù)熱（3–5分鐘）、冷卻（2–3分鐘）及定期更換（平均壽命200–500小時(shí)）環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)開(kāi)關(guān)響應(yīng)。據(jù)牛尾電機(jī)測(cè)算，單臺(tái)設(shè)備年光源耗材成本降低約65%，且無(wú)汞污染處置費(fèi)用；結(jié)合LED驅(qū)動(dòng)電源效率提升（>85% vs 汞燈鎮(zhèn)流器