2024年9月26日，佳能公司宣布，已于9月26日向總部位于美國德克薩斯州的半導(dǎo)體聯(lián)盟——德克薩斯電子研究所 （TIE） 運(yùn)送其先進(jìn)的納米壓印光刻 （NIL） 系統(tǒng)FPA-1200NZ2C 。
在2023年10月13日，佳能正式發(fā)布了全球首款NIL系統(tǒng)FPA-1200NZ2C，成為了全球首個(gè)將采用 NIL 技術(shù)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)商業(yè)化的公司，該技術(shù)以不同于傳統(tǒng)投影曝光技術(shù)的方法形成電路圖案。
傳統(tǒng)的光刻設(shè)備通過將電路圖案投射到涂有光刻膠的晶圓上來轉(zhuǎn)移電路圖案，而新產(chǎn)品通過將印有電路圖案的掩模像印刷一樣，將圖形壓入晶圓上的光刻膠來實(shí)現(xiàn)。
它的電路圖案轉(zhuǎn)移過程不經(jīng)過光學(xué)部件，也可以在晶圓上忠實(shí)地再現(xiàn)掩模上的精細(xì)電路圖案。新系統(tǒng)降低了功耗和成本，可實(shí)現(xiàn)小線寬為14nm的圖形化，相當(dāng)于5nm節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)下的5nm制程的先進(jìn)半導(dǎo)體制造設(shè)備市場，則由ASML的EUV光刻機(jī)所壟斷，單臺(tái)價(jià)格約1.5億美元。對(duì)于接下來更為先進(jìn)的2nm及以下制程的芯片，ASML也推出了成本更為高昂的High-NA EUV光刻機(jī)，單臺(tái)價(jià)格高達(dá)3.5億歐元，這也使得尖端制程所需的成本越來越高。
相比之下，佳能的目前NIL技術(shù)將可以使得芯片制造商不依賴于EUV光刻機(jī)就能生產(chǎn)小5nm制程節(jié)點(diǎn)的邏輯半導(dǎo)體。佳能半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)務(wù)部長巖本和德此前還曾表示，如果改進(jìn)光罩，NIL甚至可以生產(chǎn)2nm先進(jìn)制程的芯片。佳能的納米壓印技術(shù)或許將有機(jī)會(huì)幫助佳能縮小其與ASML的差距。
更為關(guān)鍵的是，佳能的納米壓印設(shè)備成本和制造成本都遠(yuǎn)低于ASML的EUV光刻機(jī)。
巖本和德表示，客戶的成本因條件而異，據(jù)估算1次壓印工序所需要的成本，有時(shí)能降至傳統(tǒng)曝光設(shè)備工序的一半。而且，因?yàn)榧{米壓印設(shè)備的規(guī)模較小，在研發(fā)等用途方面也更容易引進(jìn)。據(jù)了解，采用納米壓印技術(shù)，將可使得整體的設(shè)備投資降低至EUV光刻產(chǎn)線設(shè)備的40%水平。
雖然佳能并未公布其納米壓印設(shè)備的定價(jià)，但是，佳能CEO御手洗富士夫此前曾表示，該公司的納米壓印設(shè)備的“價(jià)格將比ASML的EUV光刻機(jī)低一位數(shù)（即僅有10%）”。
根據(jù)佳能新的官方新聞稿顯示，其首臺(tái)納米壓印光刻設(shè)備FPA-1200NZ2C 將在 TIE 被用于先進(jìn)半導(dǎo)體的研發(fā)和原型的生產(chǎn)。
據(jù)介紹，TIE 是一個(gè)半導(dǎo)體聯(lián)盟，成立于 2021 年，得到了德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的支持。它由州和地方政府、半導(dǎo)體公司、國家研究機(jī)構(gòu)和其他實(shí)體組成。TIE 提供對(duì)半導(dǎo)體研發(fā)計(jì)劃和原型設(shè)計(jì)設(shè)施的開放訪問，以幫助解決與先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)（包括先進(jìn)封裝技術(shù)）相關(guān)的問題。
不過，需要指出的是，NIL是完全不同于光刻技術(shù)的全新路徑，因此它與現(xiàn)有的基于DUV或EUV光刻的產(chǎn)線是不兼容的，也就是說現(xiàn)有的大型芯片制造商無法再現(xiàn)有產(chǎn)線中直接使用NIL技術(shù)，需要重新建立全新的生產(chǎn)線，顯然這將成為阻礙NIL技術(shù)推廣的一個(gè)因素。這也使得佳能的NIL設(shè)備的初期的客戶主要來源于研究機(jī)構(gòu)、科研院校等。
另外，相對(duì)于擁有數(shù)十層不同電路結(jié)構(gòu)的邏輯半導(dǎo)體來說，存儲(chǔ)芯片由于存在多層重復(fù)的電路，更適合利用NIL技術(shù)來進(jìn)行制造，這也是為什么此前傳聞SK海力士、鎧俠、美光等存儲(chǔ)芯片廠商都對(duì)NIL設(shè)備感興趣的原因。
佳能表示，其將繼續(xù)推進(jìn)使用納米壓印光刻系統(tǒng)進(jìn)行半導(dǎo)體制造的研究和開發(fā)，為半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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