佳能发布5nm最新型光刻机FPA-1200NZ2C，或对半导体行业产生影响

2023年10月13日，日本佳能官网宣布，推出一款型号为“FPA-1200NZ2C”的半导体纳米压印设备，号称实现了目前最先进的半导体工艺。官方表示，该技术采用与传统投影曝光技术不同的方法形成电路图案，“担当”半导体制程中最重要的工序—图形转移。

 

纳米压印

纳米压印是一种高精度的制造技术，用于在纳米尺度上对表面进行图案化处理。它利用一系列模板或模具，通过施加压力将图案或结构转移到目标表面上。

据了解，佳能纳米压印光刻（Nano-Imprint Lithography，NIL）技术可实现最小线宽14nm的图案化，对应5nm节点逻辑半导体。此外，随着掩模技术的进一步改进，NIL有望实现最小线宽为10nm的电路图案，相当于2nm节点。

那么纳米压印技术相比于传统的光刻技术到底有什么优势呢？主要有以下几点：

分辨率高。目前最先进的EUV光刻机使用的光源波长是13.5nm，也就是说最小能够制造出13.5nm的线宽。而纳米压印技术没有这个限制，只要模板上的图形足够小，就能够复制出来，据说佳能已经实现了10nm甚至5nm的分辨率。

成本低。传统的光刻技术不仅需要昂贵的光源，还需要复杂的透镜、滤镜、反射镜等光学元件，以及精密的机械结构和控制系统。纳米压印技术则相对简单得多，据说纳米压印技术能够降低40%的制造成本，并且减少90%的耗电量。

效率高。传统的光刻技术需要多次重复照射晶圆，每次都要调整位置和角度，还需进行化学处理和清洗等步骤。纳米压印技术则可以一次性完成整个晶圆上所有图形的复制，据说佳能纳米压印设备每小时可以制造100片以上晶圆，基本达到了大规模生产的水平。

佳能推出的FPA-1200NZ2C ，扩大了其半导体制造设备阵容，随着我们接近2nm 节点，这项技术可能成为半导体创新新时代的基石。

 

纳米压印VS.光学光刻

与传统的光刻技术相比，纳米压印光刻占有很大的优势

1. 制造成本低，能耗少

纳米压印技术不需要复杂的光路系统和昂贵的光源，可以大幅降低制造成本。同时，纳米压印技术只要预先在掩膜上制作好图案，即使是复杂结构也能一次性形成，同时也避免了传统光刻工艺中的多次重复曝光，进一步提升了成本优势。

2. 工艺相对简单，生产可控性好

纳米压印的模板比光刻机用的掩膜版图案设计更简单，压印出来的图案尺寸完全由模板上的图案决定，所以不会受到传统光刻胶技术中光源波长、光学衍射的限制和影响。纳米压印技术在三维立体结构加工方面有着它独特的优势，传统的光刻技术都是基于二维平面的加工方式，三维结构获取比较困难，同时可控性较差，但是对于纳米压印技术，只要制作成模板，就可以批量生产三维产品，生产可控性好。

 

总结

目前，佳能已经在纳米压印技术方面取得了显著成就，不过这并不意味着EUV光刻机即将被淘汰，或者说佳能即将成为新的行业领导者，纳米压印技术目前仍处于产业化初期阶段。

在未来一段时间内，我们可能会看到EUV光刻机和纳米压印技术之间的竞争和协作，来共同推动芯片制造行业的发展。