首臺納米壓印光刻機，佳能出貨了

佳能宣布，向總部位于美國得克薩斯州的半導體聯盟得克薩斯電子研究所（TIE）交付佳能最先進的納米壓印光刻 NIL 系統(tǒng) FPA-1200NZ2C。

這臺納米壓印光刻機將交付給德克薩斯電子研究所，該研究所是德克薩斯大學奧斯汀分校支持的聯盟，成員包括英特爾和其他芯片公司以及公共部門和學術組織。該設備將供芯片制造商用于研發(fā)。

該聯盟對外提供對半導體研發(fā)計劃和原型設施的訪問權限，以幫助解決與先進半導體技術（包括先進封裝技術）相關的問題。

佳能于 9 月 26 日宣布首批新型納米壓印光刻設備發(fā)貨。

佳能的 FPA-1200NZ2C 系統(tǒng)可實現最小 14nm 線寬的圖案化，支持 5nm 制程邏輯半導體生產。該設備將在得克薩斯電子研究所用于先進半導體的研發(fā)和原型的生產。

佳能光學產品副總裁巖本一典表示，公司的目標是在三到五年內每年銷售約 10 到 20 臺。該設備由佳能與 Kioxia 和大日本印刷公司合作開發(fā)，并于去年 10 月開始銷售。

佳能突破納米壓印技術講的并不是一個新故事。

從 2004 年開始研究納米壓印，再到 2014 年收購美國納米技術公司 Molecular Imprints 至今，幾乎每年都會傳出佳能納米壓印技術突破芯片生產尺寸的動向，以至于一家海外專門追蹤佳能公司網站報道最新消息時，用的標題是「佳能的納米壓印來了（再次）」（Canon』s Nanoimprint Arrives (again)）。

納米壓印與光刻是兩種不同的技術路線。

兩者的目標相同，簡單描述就是將設計好的集成電路圖「復制粘貼」到硅片上。而實現方法卻大有不同，形象地比喻類似「照相」與「蓋印章」。

光刻主要采用化學手段，利用紫外光輔以光刻膠等特殊化學品發(fā)生反應在硅片上「投影」出電路圖。納米壓印則主要采用物理手段，利用制作好的集成電路圖模板通過機械加壓「復印」到硅片之上。

由于沒有采用光刻中的投影成像原理，納米壓印省去了光刻機造價最昂貴的光學曝光機等成像系統(tǒng)，理論上認為是一種更低成本的方案。按照佳能產品負責人的說法，「納米壓印的價格將比 EUV 光刻機少一位數」，且耗電量只有光刻的十分之一。

與光刻機早早從最原始的接觸式進化成非接觸式不同，納米壓印采用機械加壓方法必須接觸。但實際接觸過程中，納米壓印比光刻更容易出錯，對準與缺陷問題始終是困擾納米壓印的兩大難關。

半導體又恰恰對生產精度要求最苛刻，芯片尺寸越小容錯率越低。納米壓印技術長期無法被證明應用于量產半導體領域 10 納米以下先進制程芯片的能力。直至今天，相應制程芯片仍未大規(guī)模使用納米壓印技術生產。

納米壓印目前主要廣泛應用于對制造缺陷容忍度較高的行業(yè)領域，比如光學和生物芯片，包括 LED、AR 設備、太陽能電池等等，但迄今為止都還未進入到大規(guī)模量產階段。

佳能發(fā)售面向小尺寸基板的光刻機「FPA-3030i6」

就在三天前，佳能還發(fā)布了新型半導體曝光設備 FPA-3030i6，這是一款配備新開發(fā)投影鏡頭的 i-line 步進機。

FPA-3030i6

新開發(fā)鏡頭與以往鏡頭相比，具有高透過率的特點

新產品 FPA-3030i6 是面向 8 英寸（200mm）以下小尺寸基板的半導體曝光設備。該設備通過采用新開發(fā)的高透過率和高耐久性投影鏡頭，既能抑制高照度曝光下產生的像差，又能縮短曝光時間，從而提高生產力。此外，代表鏡頭分辨率的 NA（數值孔徑）范圍擴大、對應特殊基板的搬送系統(tǒng)等，有多項 option（有償）可供選擇，從而滿足多種半導體器件（如功率器件和綠能器件）的制造需求。

采用高透過率和高耐久性的新開發(fā)投影鏡頭，實現抑制像差、生產力提高

采用高透過率鏡頭玻璃材料，由曝光熱產生的像差可減少到現款機型的 1/2 以下。即使在高照度曝光條件下，也能保持圖像高對比度，縮短曝光時間，從而提高生產力。

采用高耐久性鏡頭玻璃材料，可抑制因設備長時間使用而導致的鏡片透過率下降以及由此導致的生產率下降。通過減少搬送和曝光處理所需的時間，實現生產力提高，可處理的基板數量也從現款機型的每小時 123 片增加到每小時 130 片。

各種材料化合物基板

擁有多項 option，可對應的半導體器件種類擴大

通過選擇 option（有償），NA 范圍從現款機型的 0.45～0.63 進一步擴大到 0.30～0.63。選擇更小 NA 的 option，從而為不同器件制造選擇合適的 NA，可對應的半導體器件種類進一步擴大。不僅是 Si，SiC 和 GaN 等化合物半導體晶圓也可對應，讓功率器件和綠能器件等多種半導體器件的制造成為可能。

減小 NA 擴大 DOF，可根據器件種類選擇合適的 NA

直徑 2 英寸（50mm）～8 英寸（200mm）的不同基板尺寸、除 Si、SiC 和 GaN 之外的 GaAs 和藍寶石等各種材料，以及靈活對應基板厚度和翹曲量的搬送系統(tǒng)，這些都可以通過 option（有償）進行選擇，以滿足制造多種半導體器件（如功率器件和綠能器件）的用戶需求。