佳能的5nm光刻機，什么技術(shù)？

在 2023 年 10 月 13 日的突破性公告中，佳能推出了 FPA-1200NZ2C 納米壓印光刻系統(tǒng)，這是一種尖端半導(dǎo)體制造技術(shù)，有望徹底改變行業(yè)。經(jīng)過多年的深入研究和開發(fā)，取得了這一重大進(jìn)展，標(biāo)志著半導(dǎo)體制造向前邁出了關(guān)鍵一步。

納米壓印光刻 (NIL) 代表了極紫外光刻 (EUV) 的替代技術(shù)，當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)滿足 5 納米工藝要求，下一步將突破至 2 納米。佳能推出 FPA-1200NZ2C 標(biāo)志著佳能進(jìn)軍這一領(lǐng)域的大膽舉措，擴大了其半導(dǎo)體制造設(shè)備陣容，以滿足從先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備到更傳統(tǒng)半導(dǎo)體設(shè)備的廣泛用戶需求。

納米壓印光刻如何工作？

與傳統(tǒng)的光刻技術(shù)不同，傳統(tǒng)的光刻技術(shù)依賴于將電路圖案投影到涂有抗蝕劑的晶圓上，納米壓印光刻技術(shù)采用了不同的方法。它通過將印有所需設(shè)計的掩模壓到晶圓上的抗蝕劑上來轉(zhuǎn)移電路圖案，類似于使用印章。這種獨特的方法消除了對光學(xué)機制的需求，確保精細(xì)電路圖案從掩模到晶圓上的忠實再現(xiàn)。這一突破允許在單個壓印中創(chuàng)建復(fù)雜的二維或三維電路圖案，從而可能降低擁有成本 (CoO)。

此外，佳能的納米壓印光刻技術(shù)可以實現(xiàn)最小線寬為14 nm的半導(dǎo)體器件圖案化。這相當(dāng)于生產(chǎn)當(dāng)今最先進(jìn)的邏輯半導(dǎo)體所需的 5 納米節(jié)點。隨著掩膜技術(shù)的不斷進(jìn)步，NIL 預(yù)計將進(jìn)一步突破極限，實現(xiàn)最小線寬為 10 nm 的電路圖案，這對應(yīng)于雄心勃勃的 2 nm 節(jié)點。這說明了這項技術(shù)背后令人難以置信的精度和創(chuàng)新。

正在運行的 FPA-1200NZ2C

精度和污染控制

FPA-1200NZ2C系統(tǒng)的關(guān)鍵進(jìn)步之一是集成了新開發(fā)的環(huán)境控制技術(shù)，可有效最大限度地減少設(shè)備內(nèi)細(xì)顆粒的污染。這對于實現(xiàn)高精度對準(zhǔn)至關(guān)重要，特別是對于層數(shù)不斷增加的半導(dǎo)體的制造而言。減少細(xì)顆粒造成的缺陷對于半導(dǎo)體生產(chǎn)至關(guān)重要，佳能的系統(tǒng)在這方面表現(xiàn)出色。它能夠形成復(fù)雜的電路，有助于創(chuàng)造尖端的半導(dǎo)體器件。

環(huán)境和能源效益

除了技術(shù)能力之外，F(xiàn)PA-1200NZ2C 系統(tǒng)還具有環(huán)保優(yōu)勢。與目前最先進(jìn)邏輯半導(dǎo)體（15 nm 線寬的 5 nm 節(jié)點）的光刻設(shè)備相比，精細(xì)電路圖案化不需要特定波長的光源，從而顯著降低了功耗。這不僅代表了能源效率的福音，而且也符合全球減少碳足跡的努力，為更綠色的未來做出貢獻(xiàn)。

分光元件，具有三維微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，采用NIL工藝制成

多功能性和未來應(yīng)用

FPA-1200NZ2C 系統(tǒng)的范圍超出了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造。它可用于廣泛的應(yīng)用，包括生產(chǎn)用于擴展現(xiàn)實（XR）設(shè)備的超透鏡，其微結(jié)構(gòu)在數(shù)十納米范圍內(nèi)。這種適應(yīng)性展示了該技術(shù)推動多個行業(yè)創(chuàng)新的潛力。

總而言之，佳能推出納米壓印光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制造技術(shù)的重大飛躍。憑借其精度、污染控制、環(huán)境效益和多功能性，它有潛力塑造半導(dǎo)體生產(chǎn)的未來并將其影響范圍擴展到各個領(lǐng)域。隨著我們接近2nm 節(jié)點，這項技術(shù)可能成為半導(dǎo)體創(chuàng)新新時代的基石。