10月14日消息，光刻機大廠佳能(Canon)公司近日通過新聞稿宣布，其已經(jīng)開始銷售基于“納米印刷”(Nanoprinted lithography)技術的芯片生產(chǎn)設備 FPA-1200NZ2C。佳能表示，該設備采用不同于復雜光刻技術的方案，可以制造5nm芯片。
在半導體制程技術進入5nm節(jié)點之后，EUV光刻機已經(jīng)成為了不可或缺的關鍵設備。但是，因為EUV光刻機造價高昂，每臺價格超過1億美元，而且EUV光刻機僅荷蘭ASML一家產(chǎn)生能夠供應，且產(chǎn)能有限，這使得芯片的生產(chǎn)成本大幅升高。
為此，從2017 年開始，半導體設備廠佳能就與存儲芯片大廠鎧俠，以及光罩等半導體零組件制造商大日本印刷株式會社(DNP)合作，在日本三重縣四日市的鎧俠工廠內(nèi)研發(fā)基于納米壓印(NIL) 的量產(chǎn)技術，可以不使用EUV光刻機，就能使制程技術推進到5nm。
佳能表示，這套生產(chǎn)設備的工作原理和行業(yè)領導者 ASML 的光刻機不同，其并不利用光學圖像投影的原理將集成電路的微觀結構轉移到硅晶圓上，而是更類似于印刷技術，直接通過壓印形成圖案。
相較于目前已商用化的EUV光刻技術，鎧俠在2021年就曾表示，NIL 技術可大幅減少耗能，并降低設備成本。原因在于NIL 技術的微影制程較為單純，耗電量可壓低至EUV 技術的10%，并讓設備投資降低至僅有EUV 設備的40%。目前，EUV光刻機只有荷蘭ASML一家能夠生產(chǎn)供應，其不但價格高，而且需要許多檢測設備的配合。
不過，雖然NIL 技術有許多的優(yōu)點，但現(xiàn)階段在導入量產(chǎn)上仍有不少問題有待解決，其中包括更容易因空氣中的細微塵埃的影響而形成瑕疵。
對鎧俠來說，NAND 零組件因為采取3D 立體堆疊結構，更容易適應NIL技術制程。鎧俠當時就表示，當前已解決NIL 的基本技術問題，正在進行量產(chǎn)技術的推進工作，希望能較其他競爭對手率先引入到NAND 生產(chǎn)當中。而一旦鎧俠能成功率先引入NIL 技術并實現(xiàn)量產(chǎn)，有望彌補在設備投資競賽中的不利局面，又能符合減少碳排放的需求。
根據(jù)DNP 的說法，NIL 量產(chǎn)技術電路微縮程度可達5nm節(jié)點，而DNP 從2021 年春天開始，就已經(jīng)在根據(jù)設備的規(guī)格值進行內(nèi)部的模擬仿真當中。而對于這樣的技術進步，DNP 也透露，從半導體制造商對NIL 量產(chǎn)技術詢問度的增加，顯示不少廠商對NIL 技術寄予厚望。
但是，鎧俠在對NIL技術進行測試之后，遭到了潛在客戶提出的投訴，認為產(chǎn)品缺陷率較高，最后并未實際應用。
作為關鍵的設備提供商，佳能在推動NIL技術量產(chǎn)NAND的同時，也致力于將NIL 量產(chǎn)技術廣泛的應用于制造DRAM 及PC 用的CPU 等邏輯芯片的設備上，以在未來供應多的半導體制造商，也希望能應用于手機應用處理器等最先進制程上。
此次佳能發(fā)布的這套設備可以應用于最小14平方毫米的硅晶圓，從而可以生產(chǎn)相當于5nm工藝的芯片。
佳能表示會繼續(xù)改進和發(fā)展這套系統(tǒng)，未來有望用于生產(chǎn) 2nm 芯片。
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