最新消息，近日佳能（Canon）發(fā)布了一個(gè)名為 FPA-1200NZ2C 的納米壓印半導(dǎo)體制造設(shè)備，號(hào)稱通過納米壓印光刻（NIL）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了目前最先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝。
官方表示，該技術(shù)采用與傳統(tǒng)投影曝光技術(shù)不同的方法形成電路圖案，未來要擴(kuò)大該類半導(dǎo)體設(shè)備的陣容來覆蓋廣泛的市場需求。
據(jù)悉，NIL 技術(shù)可以形成最小線寬為 14nm 的圖案（相當(dāng)于現(xiàn)在 5nm 節(jié)點(diǎn)工藝），而且通過進(jìn)一步改進(jìn)掩模，還將有可能支持 10nm 的最小線寬（相當(dāng)于 2nm 節(jié)點(diǎn)工藝）。
大家知道，ASML 的光刻機(jī)（EUV）是通過特定光線照射在涂有光刻膠的晶圓上，從而將電路打印到芯片上，本次佳能的設(shè)備則更類似于 “印刷” 而不是 “投影”。
佳能的 NIL 設(shè)備先是通過將掩模直接壓到晶圓的抗蝕劑層上，將電路圖完整地轉(zhuǎn)移過去。
然后用自家的噴墨技術(shù)將適量的抗蝕劑添加到合適的位置，最后將掩模印在涂有抗蝕劑的晶圓上進(jìn)?精準(zhǔn)曝光。單?壓印即可形成復(fù)雜的 2D 或 3D 電路圖。
? NIL 形成的 2D 和 3D 電路圖案
官方稱該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，由于不需要 EUV 的大規(guī)模特殊波長光學(xué)系統(tǒng)和真空腔，所以基于 NIL 技術(shù)的設(shè)備得以大幅縮小體積。
此外，該設(shè)備可?更小的功率形成精細(xì)圖案，相比傳統(tǒng)的 EUV 投影曝光設(shè)備在形成圖案時(shí)對應(yīng)的功耗可降低至 1/10，同時(shí)也顯著減少了碳排放。
該設(shè)備的環(huán)境控制新技術(shù)可抑制內(nèi)部細(xì)顆粒的產(chǎn)生和污染，實(shí)現(xiàn)多層半導(dǎo)體制造所需的高精度對準(zhǔn)，并減少由顆粒引起的缺陷，從而可以形成微小且復(fù)雜的電路，為尖端半導(dǎo)體器件的制造做出貢獻(xiàn)。
最后，官方稱該設(shè)備也可用于半導(dǎo)體器件以外的制造，比如用于生產(chǎn)具有數(shù)十納米微結(jié)構(gòu)的 XR 超透鏡等。
由 NIL 制成具有三維精細(xì)結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件
納米壓印（Nanoimprint lithography）最早出現(xiàn)于 1996 年，是一種制造納米級(jí)圖案的方法，具有低成本、高產(chǎn)量和高分辨率的特點(diǎn)。
鑒于荷蘭光刻機(jī)巨頭 ASML 的一家獨(dú)大，之前鎧俠等一些日本半導(dǎo)體廠商曾嘗試使用該技術(shù)來替換 EUV，但因?yàn)閮?nèi)部顆粒污染、良率過低等問題沒能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，看來本次佳能可能解決了這些問題。
工廠內(nèi)的 FPA-1200NZ2C 納米壓印光刻設(shè)備
眾所周知，佳能以相機(jī)、光學(xué)設(shè)備或打印機(jī)等產(chǎn)品領(lǐng)先而聞名，但隨著半導(dǎo)體和人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展而重新開始注重半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。
同尼康一樣，兩者在半導(dǎo)體制造設(shè)備的市場競爭中均落后于 ASML。2004 年佳能開始進(jìn)入納米壓印光刻領(lǐng)域，本次發(fā)布半導(dǎo)體設(shè)備也說明其正在尋求縮小與 ASML 的市場差距。
佳能稱該設(shè)備改進(jìn)掩模后可達(dá)到 2nm 節(jié)點(diǎn)工藝，而值得一提的是，臺(tái)積電和三星代工都計(jì)劃將于 2025 年開始量產(chǎn)自己 2nm 工藝芯片，對于 NIL 設(shè)備究竟是否能威脅到 ASML EUV 的市場，我們將拭目以待。
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