EUV替代品？佳能新一代光刻機(jī)將推出

來(lái)源：內(nèi)容由半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）綜合自eenewseurope，謝謝。

經(jīng)過(guò)八年的研發(fā)和有限銷售，佳能正準(zhǔn)備為市場(chǎng)量產(chǎn)納米壓印光刻芯片制造設(shè)備。

佳能正在東京以北的栃木縣宇都宮建廠，估計(jì)耗資 500 億日元（約合 3.66 億美元）。該工廠將用于制造 KrF 和 i-line 光刻機(jī)，還將用于增加納米壓印光刻 (NIL) 機(jī)的產(chǎn)量。計(jì)劃于 2025 年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。

KrF 和 i-line 光刻是成熟的技術(shù)，但它們?nèi)员粡V泛用于定義眾多 IC 類型、MEMS 和平板顯示器。NIL 也可用于這些寬松的幾何形狀，但可以在 10 納米及以下定義更精細(xì)的結(jié)構(gòu)尺寸。

佳能董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官御手洗富士夫在伴隨佳能 22 財(cái)年第 3 季度財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)向分析師發(fā)表的演講中表示，該公司正處于針對(duì)在大規(guī)模生產(chǎn)中使用 NIL 進(jìn)行調(diào)整的最后階段。Mitarai 表示，自 2021 年 3 月 NIL 被選為研發(fā)項(xiàng)目以來(lái)，佳能一直與國(guó)家研發(fā)機(jī)構(gòu)新能源和工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)組織 (NEDO) 合作。

佳能于 2014 年通過(guò)收購(gòu)成立于2001年的Molecular Imprints Inc.（德克薩斯州奧斯汀），將其更名為 Canon Nanotechnologies Inc.，從而進(jìn)入 NIL市場(chǎng)。該公司聲稱其技術(shù)版本可以以非常低的成本將納米壓印功能降至 10 納米及以下。這可能使該技術(shù)成為臺(tái)積電、三星和其他公司正在使用的非常昂貴的極紫外 (EUV) 光刻技術(shù)的替代品。

佳能的 NIL 技術(shù)起源于美國(guó)，這意味著它可能會(huì)受到與 ASML Holding NV 的 EUV 光刻技術(shù)相同的出口管制，從而無(wú)法向中國(guó)銷售。

花費(fèi)大量研究時(shí)間改進(jìn) EUV、表征它和加速晶圓吞吐量使 EUV 至少在前沿邏輯生產(chǎn)方面具有現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)。NIL 確實(shí)有機(jī)會(huì)表征微型化前沿背后的新技術(shù)，例如光子學(xué)、激光光柵、硅中介層、MEMS 和功率器件。

佳能沒(méi)有提到將購(gòu)買 NIL 機(jī)器的特定芯片制造商。然而，NIL 可能更適合定義具有高度重復(fù)性的 IC，例如內(nèi)存，包括 DRAM、NAND 閃存和 3D-NAND 閃存。佳能在鎧俠的四日市晶圓廠安裝了一臺(tái) NIL 機(jī)器。

其他納米技術(shù)光刻設(shè)備生產(chǎn)商包括 EV Group、SUSS MicroTec 和 Obducat AB。

日本將靠NIL逆襲？

據(jù)日經(jīng)報(bào)道，鎧俠(KIOXIA）、佳能和大日本印刷最早將在2025年使如同蓋章一樣形成電路的「納米壓印」實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。通過(guò)省去一部分工序，預(yù)計(jì)使設(shè)備投資最多減少數(shù)百億日元，相關(guān)工序的制造成本最多減少4成。在光刻領(lǐng)域不斷被奪走份額的日本企業(yè)有望重新提升存在感。

自2017年起，3家日本企業(yè)就在鎧俠的四日市工廠（三重縣四日市市）啟動(dòng)了奈米壓印的試制設(shè)備的運(yùn)行。最近，在技術(shù)層面拿出了推向?qū)嵱没臅r(shí)間表。鎧俠的制程技術(shù)開(kāi)發(fā)第二部的部長(zhǎng)河野拓也表示「技術(shù)的基本課題已解決，已開(kāi)始討論以量產(chǎn)為前提的運(yùn)用方法」。

據(jù)介紹，納米壓印則是將形成三維結(jié)構(gòu)的掩膜壓在晶圓上被稱為液體樹(shù)脂的感光材料上，同時(shí)照射光線，一次性完成結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印。這種方式還容易應(yīng)對(duì)使存儲(chǔ)元件立體堆疊的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的NAND記憶卡等?，F(xiàn)階段支持的線寬為15納米（納米為10億分之1米），但3家企業(yè)力爭(zhēng)今后進(jìn)一步推進(jìn)微細(xì)化。

針對(duì)納米壓印，涉足半導(dǎo)體制造設(shè)備的佳能設(shè)想用于暫時(shí)保存數(shù)據(jù)的DRAM、個(gè)人電腦CPU（中央處理器）等負(fù)責(zé)運(yùn)算的邏輯半導(dǎo)體。計(jì)劃廣泛向半導(dǎo)體廠商推廣。將來(lái)還有望應(yīng)用于智能手機(jī)CPU等的尖端半導(dǎo)體。

納米壓印能省掉成本巨大的光刻工序的一部分，與極紫外光刻相比，能將該工序的制造成本降低4成，耗電量降低9成。

在電價(jià)高于其他國(guó)家的日本以及電力短缺嚴(yán)重的國(guó)家和地區(qū)較容易引進(jìn)，還能同時(shí)滿足推進(jìn)二氧化碳減排的半導(dǎo)體企業(yè)的需求。眼下，投資者等要求削減制造階段二氧化碳排放量的呼聲正在加強(qiáng)。

大日本印刷的負(fù)責(zé)人表示「終于有了技術(shù)上的眉目，來(lái)自半導(dǎo)體廠商的洽詢正在增加」。雖然實(shí)用化仍面臨課題，但各界對(duì)源自日本的制造技術(shù)的期待很高。