能硬上2nm!日本佳能纳米压印设备最快今年出货 中国无缘

2023年10月,日本光刻机大厂佳能(Canon)正式发布了基于纳米压印技术(NIL)的芯片制造设备FPA-1200NZ2C,预计为小型半导体制造商在生产先进制程芯片方面开辟出一条全新的路径。

近日,佳能负责新型纳米压印设备开发的高管武石洋明对媒体表示,FPA-1200NZ2C将会在2024年至2025年间出货。

据了解,纳米压印技术并不是利用光学图像投影的原理将集成电路的微观结构转移到硅晶圆上,而是更类似于印刷技术,直接通过压印形成图案。在晶圆上只压印1次,就可以在特定的位置形成复杂的2D或3D电路图。

能硬上2nm!日本佳能纳米压印设备最快今年出货 中国无缘

当下的5nm制程的先进半导体制造设备市场,则由ASML的EUV光刻机所垄断,单台价格约1.5亿美元。

对于接下来更为先进的2nm及以下制程的芯片,ASML也推出了成本更为高昂的High-NA EUV光刻机,单台价格或将超过3亿美元,这也使得尖端制程所需的成本越来越高。

相比之下,佳能的目前纳米压印技术将可以使得芯片制造商不依赖于EUV光刻机就能生产最小5nm制程节点的逻辑半导体。

佳能半导体设备业务部长岩本和德此前还曾表示,如果改进光罩,纳米压印甚至可以生产2nm先进制程的芯片。

佳能的纳米压印技术或许将有机会帮助佳能缩小其与ASML的差距。

更为关键的是,佳能的纳米压印设备成本和制造成本都远低于ASML的EUV光刻机。

岩本和德表示,客户的成本因条件而异,据估算1次压印工序所需要的成本,有时能降至传统曝光设备工序的一半。

而且,因为纳米压印设备的规模较小,在研发等用途方面也更容易引进。

据了解,采用纳米压印技术,将可使得整体的设备投资降低至EUV光刻产线设备的40%水平。

虽然佳能并未公布其纳米压印设备的定价,但是,佳能CEO御手洗富士夫此前曾表示,该公司的纳米压印设备的“价格将比ASML的EUV光刻机低一位数(即仅有10%)”。

在客户方面,佳能表示目前收到了半导体厂商、大学、研究所的很多咨询,以期待作为EUV设备的替代产品,使纳米压印设备备受期待。

预计,该设备将可用于闪存、个人电脑用DRAM,以及逻辑等多种半导体生产用途上。

不过,需要指出的是,纳米压印是完全不同于光刻技术的全新路径,因此它与现有的基于DUV或EUV光刻的产线是不兼容的.

也就是说现有的大型芯片制造商无法再现有产线中直接使用纳米压印技术,需要重新建立全新的生产线,显然这将成为阻碍纳米压印推广的一个因素。

目前中国半导体产业正受到美日荷的多方围堵,国内半导体制造商获取先进的半导体制造设备受到了限制,佳能的纳米压印设备或将为国内发展先进制程提供一条突破封锁的新路径。

但是,佳能的纳米压印设备可能无法对中国大陆出口。查阅日本的出口管制清单发现,当中就有限制“可实现45nm以下线宽的压印光刻装置”。

佳能CEO御手洗富士夫也在此前的采访中也曾表示,佳能可能无法将这些(基于纳米压印技术的)芯片制造设备出口到中国。“我的理解是,任何超过14nm技术的出口都是被禁止的,所以我认为我们无法销售。”

不过,如果佳能的纳米压印设备能够在实际量产当中获得成功,也将为国内半导体制造提供一个可以绕过EUV光刻机继续发展先进制程的新思路,国产半导体设备厂商也可以选择纳米压印技术路线来开发相关的设备,来助力国产先进制程的进一步突破。

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