芯片|芯片制造新技术崛起！不用EUV光刻机，工艺就能达到5nm
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提到光刻机 ， 以前不少人可能会问“这是什么机器” ， 而如今光刻机已成为许多人茶余饭饱后的谈资 。 所谓光刻机 ， 其实就是芯片制造过程中最为关键的机器 ， 由于对精密度要求极高 ， 制造工艺极其复杂 ， 这就导致光刻机不仅产量非常低 ， 而且价格也高得离谱 。 据悉 ， 一台高端EUV光刻机的售价能达到1亿多美元 ， 合计人民币10亿 ， 而且年产量只有几十台 ， 供不应求 。 主要原因就是EUV光刻机全球只有一家企业能够生产 ， 那就是荷兰的ASML 。
值得注意的是 ， 即便一台EUV光刻机高达10亿元 ， 但不是你想买就能买到 ， 如果没有ASML的EUV光刻机 ， 就是没有办法制造出5nm工艺的芯片 ， 就会在芯片制造竞争激烈的市场上吃亏 。 正是因为ASML在EUV光刻机领域的绝对垄断地位 ， 这也让全球高端芯片制造企业的命运完全被ASML所“掌控” 。 巨大的市场外加上ASML垄断对全球芯片制造业所带来的限制 ， 一种芯片制造新技术正在崛起 。
芯片制造新技术崛起
众所周知 ， 芯片制造就是在一颗拇指般大小的芯片上面嵌入上百亿的晶体管 ， 目前的方法是通过极紫外光线在涂有光刻胶的晶圆上进行雕刻 ， 晶体管的密度 ， 芯片的工艺、性能直接由光刻机的精度来决定 。 然而 ， 日本半导体企业铠侠与合作伙伴共同研发的纳米压印微影技术（NIL） ， 不用紫外光源 ， 工艺就能达到5nm 。
所谓压印微影技术 ， 顾名思义就像盖印章一样 ， 将精心雕刻好的电路模型直接盖到处理好的晶圆上 ， 就好像从前在信封的封口处放上印油 ， 通过印有自己信息的印章压在印油上 ， 等冷却后自己的印章信息就会固定下来 ， 而纳米压印微影技术则是将这一技术精确到纳米级别 ， 从而在晶圆上印出自己想要的芯片 。
这种芯片制造技术的优势就在于彻底摆脱了对极紫外光源的依赖 ， 与光刻设备相比技术难度更低 ， 芯片制造过程更简单 ， 功耗、成本也更低 ， 据悉NIL设备的耗电量只有EUV光刻机的10% 。 媒体报道 ， 日本铠侠从2017年就开始与佳能等企业进行合作 ， 目前已经能够实现15nm工艺的量产 ， 2025年将实现5nm工艺的量产 。
NIL取代EUV光刻机？
NIL设备的出现 ， 在半导体领域引起了广泛的关注 ， 由于与光刻机完全是两条不同的路线 ， 没有ASML的专利限制 ， 外加上更高效、成本更低的优势 ， 这种技术受到了全球许多半导体企业的关注 ， 包括我国在内的许多半导体科研机构均加入到了NIL设备的研发当中 ， 这对于全球半导体产业的发展 ， 确实起到了至关重要的作用 。 此时不少网友可能会问 ， NIL是否能取代ASML的EUV光刻机呢？暂时还不能！
NIL虽然芯片制造领域的新技术 ， 但同样面临着一些难题 ， 那就是NIL设备对芯片制造的工作环境要求非常苛刻 。 NIL设备与晶圆的接触面积比EUV光刻机高出上亿倍 ， 这就导致NIL设备非常容易受到细微颗粒的污染 ， 一个病毒直径大小的尘埃就足以毁掉一颗芯片 。 并且压印过后还要保证刻有芯片电路的印章如何能“出淤泥而不染” ， 避免晶圆的残渣留在印章的缝隙之中 ， 这都是一系列的问题 ， 所以短期内还不能取代EUV光刻机 。
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