日佳能奈米壓印設備將出貨 繞過光刻機直上2nm開啓中國新思路

日本佳能去年正式發佈奈米壓印技術晶片製造設備,這對中國半導體業者提供繞過光刻機來發展先進製程的新思路。(圖/Shutterstock達志影像)

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日本光刻機大廠佳能(Canon)去年正式發佈不使用光刻機的奈米壓印技術(NIL)晶片製造設備,預計爲小型半導體制造商能以較低成本生產先進製程晶片開闢出一條全新路徑。不過這項非光刻機的半導體設備因超過14nm技術,仍受到日本政府限制對中國出口,雖然如此,奈米壓印也將爲中國半導體業提供一個繞過EUV光刻機來發展先進製程的新思路。

據《芯智訊》報導,近日佳能高管武石洋明對媒體表示,具有先進製程能力的FPA-1200NZ2C新型奈米壓印設備將會在2024年至2025年間出貨。這種使用奈米壓印技術將積體電路的結構轉移到晶圓上,類似於印刷技術,在晶圓上只壓印1次,就可以在特定的位置形成複雜的2D或3D電路圖。

奈米壓印設備生產線比起EUV光刻機生產線的成本,只有光刻機的40%左右。(圖/佳能公司)

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報導指出,當下的5nm製程的先進半導體設備市場由ASML的EUV光刻機所壟斷,單臺價格約1.5億美元。對更先進的2nm及以下製程的晶片,ASML推出了成本更爲高昂的High-NA EUV光刻機,單臺價格或將超過3億美元,這也使得尖端製程所需的成本越來越高。

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相比之下,佳能的目前的奈米壓印技術將可以使得晶片製造商不依賴EUV光刻機,就能生產最小到達5nm製程的邏輯半導體。此前佳能公司亦曾表示,如果改進光罩,奈米壓印甚至可以生產2nm先進製程的晶片。

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報導說,這意味着佳能的奈米壓印技術有機會幫助佳能縮小其與ASML的差距,更關鍵的是,佳能的奈米壓印設備成本和製造成本都遠低於ASML的EUV光刻機。據估算,1次奈米壓印工序所需要的成本,有時能降至傳統曝光設備工序的一半,它的設備價格更低,購置設備廠商的規模可以較小,研發用途亦更容易引進。整體而言,採用奈米壓印技術,將可使得整體設備投資降低至EUV光刻機生產線設備約40%的水準。

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目前佳能還未公佈其奈米壓印設備的定價,佳能CEO御手洗富士夫此前曾表示,該公司的奈米壓印設備的價格將比ASML的EUV光刻機低一位數(即僅有10%)。

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報導表示,奈米壓印與現有的基於DUV或EUV光刻的產線並不相容。現有的大型晶片製造商無法再現有產線中直接使用奈米壓印技術,需要重新建立全新的生產線,這可能會阻礙奈米壓印技術的推廣。

此外,佳能的奈米壓印設備很可能無法對中國大陸出口,在日本的出口管制清單中就有限制「可實現45nm以下線寬的壓印光刻裝置」的規定。佳能CEO御手洗富士夫也曾表示,佳能可能無法將這些(基於奈米壓印技術的)晶片製造設備出口到中國,「我的理解是,任何超過14nm技術的出口都是被禁止的,所以我認爲我們無法銷售。」

雖然如此,如果佳能的奈米壓印設備能夠在實際量產當中獲得成功,也將爲中國半導體業提供一個可以繞過EUV光刻機繼續發展先進製程的新思路,中國半導體設備廠商也可以選擇奈米壓印技術路線來開發相關的設備,來助力中國國產先進製程的進一步突破。

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