翻译|没有EUV光刻机,照样生产5nm芯片?佳能官宣,或2025年量产

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用EUV光刻机生产7nm , 5nm等高端芯片 , 是行业内的共识 。 因为芯片要实现百亿根晶体管的数量 , 必须使用EUV的极紫外光源 , 在13.5nm波长的作用下 , 完成复杂的光刻步骤 。

但是日本光刻机巨头佳能公司展开新的探索 , 用一项NIL技术 , 进行15nm以下技术的研发 。
用这项技术 , 能生产5nm芯片吗?如果可以 , NIL技术能取代EUV光刻机吗?

佳能对高端芯片制造工艺的探索提到芯片制造 , 就不得不说起ASML 。 这个总部位于荷兰的公司 , 是全球最大的光刻机制造商 。 而光刻机作为芯片制造的关键半导体设备 , 有着举足轻重的作用 。
一颗芯片在制造过程中 , 需要通过光刻机完成光刻作业 , 在涂抹光刻胶的晶圆上 , 以类似照相机曝光的原理 , 把芯片线路图进行复刻 。
如果没有光刻机 , 那么芯片将无法形成晶体管电路 , 更别说进行后续的步骤了 。

世界上最顶级EUV光刻机出自ASML之手 , 这家公司每年能够生产四五十台的EUV光刻机 , 每一台都被早早预订 , 供不应求 。
ASML EUV 光刻机采用极紫外光源 , 波长为13.5nm , 是生产7nm及以下制程芯片的必要设备 。 但由于只有ASML能生产 , 其它国家如果无法采购EUV光刻机 , 那便失去了生产7nm , 5nm等高端芯片的条件 。

企业资金不足 , 没有足够的EUV光刻机产能 , 以及受规则限制等影响 , 都有可能导致买不到EUV光刻机 。 这促使很多光刻机厂商展开更多的研究 , 就像日本光刻机厂商对高端芯片制造技术进行了探索 , 计划用NIL技术实现高端芯片的量产 。
NIL也叫做纳米压印微影技术 , 原理很简单 , 把芯片线路图提前印制在设备上 , 然后用“盖章”的方式把芯片线路印制在晶圆中 。

佳能似乎已经掌握了15nm的NIL技术 , 预计在2025年实现5nm芯片的量产 。
没有EUV光刻机 , 照样生产5nm芯片?相信这是很多人对佳能NIL技术设备的一种展望 , 当然 , 这是建立在一些理论的基础上 。
从理论上来说 , NIL技术的确有可能实现纳米级别的芯片印制 , 至于能否达到5nm , 可能就需要等2025年才能进行实际验证了 。 不过佳能进行的这项技术探索有很大的前瞻性和创新意义 。

传统芯片制造产业中 , 除了使用EUV光刻机之外 , 没有别的方式造出7nm , 5nm等高端芯片 。
这导致ASML占据中高端光刻机市场的垄断地位 , 而且EUV光刻机含有大量的美国技术 。 美国按照自己的心意 , 随意调整EUV光刻机的自由出货状态 , 让一些国家市场买不到货 。
EUV光刻机对电力的消耗非常巨大 , 一台设备平均每天耗电量高达3万度 。

【翻译|没有EUV光刻机,照样生产5nm芯片?佳能官宣,或2025年量产】相比DUV光刻机 , EUV光刻机的耗电量增长了10倍 。 所以台积电大量购置EUV光刻机 , 对电力资源本身就是一种考验 。 而佳能的NIL技术设备 , 能耗大大降低 , 耗电量只有EUV光刻机的10% 。
NIL技术能取代EUV光刻机吗?EUV光刻机在半导体制造业的地位非常高 , 人类经历了二三十年的研究 , 上百家科研机构和各国顶级科技的加持 , 成功让ASML造出了EUV光刻机 。