近日,佳能(néng)公司宣布将首次供應下一代半導體(tǐ)制造設備,标志(zhì)着其在納米壓印技(jì )術商業化方面取得重大突破。這批設備将于2024年10月交付給美國(guó)的“得克薩斯州電(diàn)子研究所”,一個由得克薩斯大學(xué)奧斯汀分(fēn)校支持的政企合作(zuò)組織,包括英特爾等知名半導體(tǐ)企業。該設備的引入将用(yòng)于尖端半導體(tǐ)的研發和生産,旨在推動美國(guó)半導體(tǐ)産業的發展。
納米壓印技(jì )術的創新(xīn)應用(yòng)
佳能(néng)的這款設備采用(yòng)了自主研發的“納米壓印”(Nano-imprint)技(jì )術,與傳統使用(yòng)強光和光刻膠的光刻方法不同,納米壓印通過将刻有電(diàn)路圖案的模具直接壓印到晶圓上,實現電(diàn)路的精(jīng)确複制。這種方法類似于印章蓋印,能(néng)夠在一次壓印中形成複雜的二維或三維電(diàn)路圖案。
該技(jì )術的優勢在于設備結構相對簡單,不需要複雜的光學(xué)系統和多(duō)組鏡頭,因而大幅降低了耗電(diàn)量。據佳能(néng)透露,納米壓印設備的耗電(diàn)量僅為(wèi)傳統光刻方法的十分(fēn)之一。此外,設備成本也相對較低,可(kě)以以更經濟的方式實現半導體(tǐ)的微細化生産。
助力先進制程,實現更精(jīng)細線(xiàn)寬
佳能(néng)表示,這款納米壓印設備兼容制造尖端邏輯半導體(tǐ)所需的精(jīng)細線(xiàn)寬。通過改進模具,設備有潛力實現2納米級别的電(diàn)路線(xiàn)寬。這對于當前追求更小(xiǎo)、更高效芯片的半導體(tǐ)行業而言,具有重要意義。
在接受采訪時,佳能(néng)光學(xué)設備事業本部副事業本部長(cháng)岩本和德(dé)表示:“我們的目标是在三到五年内每年銷售十幾台。”他(tā)還提到,納米壓印技(jì )術的獨特性在于能(néng)夠一次性形成三維電(diàn)路,這在生産需要微細化到幾十納米的超透鏡(Metalens)等領域有着廣泛的應用(yòng)前景。
與合作(zuò)夥伴共同推動技(jì )術發展
佳能(néng)自2014年開始正式研發納米壓印技(jì )術,并于2023年10月開始銷售相關設備。此次供貨是佳能(néng)在宣布上市後的首次出貨,标志(zhì)着該技(jì )術進入了實際應用(yòng)階段。
在研發過程中,佳能(néng)與铠俠株式會社(KIOXIA Corporation,前身為(wèi)東芝存儲器)和大日本印刷公司密切合作(zuò)。铠俠在其四日市工廠等地驗證了該設備在閃存生産中的應用(yòng),而大日本印刷則負責生産刻有電(diàn)路圖案的模具。三家公司共同推進了納米壓印技(jì )術的實用(yòng)化進程。
岩本和德(dé)表示,除了現有的合作(zuò)夥伴,佳能(néng)還計劃與更多(duō)從事納米壓印開發和生産的企業合作(zuò),進一步擴大生态系統。他(tā)強調,全球範圍内,佳能(néng)是唯一一家在半導體(tǐ)光刻領域開展納米壓印設備業務(wù)的公司,行業準入門檻較高。
降低成本,提升研發便利性
納米壓印技(jì )術不僅在性能(néng)上具有優勢,還能(néng)夠顯著降低生産成本。岩本和德(dé)指出,根據不同條件估算,每次光刻工序的成本有時可(kě)降低至傳統光刻設備的一半。此外,由于設備規模較小(xiǎo),對于研發等用(yòng)途的客戶而言,更容易引進和部署。
這種成本和規模上的優勢,使得納米壓印技(jì )術在半導體(tǐ)制造領域具備了強大的競争力,特别是在當前全球半導體(tǐ)行業面臨微細化和成本控制雙重挑戰的背景下。
展望未來,開拓廣闊市場
随着半導體(tǐ)技(jì )術的不斷發展,對更精(jīng)細線(xiàn)寬和更複雜電(diàn)路的需求日益增長(cháng)。納米壓印技(jì )術的成熟和商業化應用(yòng),将為(wèi)半導體(tǐ)制造提供新(xīn)的解決方案。佳能(néng)計劃在未來三到五年内,實現每年銷售十幾台設備的目标,以滿足市場需求。
同時,佳能(néng)也在積極拓展納米壓印技(jì )術的應用(yòng)領域。除了傳統的邏輯芯片制造,該技(jì )術在生産超透鏡、光學(xué)器件等需要高度微細化的領域也具有潛力。
岩本和德(dé)表示,納米壓印技(jì )術的難點在于實現高精(jīng)度的圖案重疊,這需要在晶圓上準确定位模具。佳能(néng)利用(yòng)在傳統光刻設備中積累的測量技(jì )術,成功克服了這一挑戰,确保了設備的可(kě)靠性和精(jīng)度。
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