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不用光刻机,若何制作5nm芯片?

时间:2025-03-16 17:39:16 来源:北马冰绿网 作者:娱乐 阅读:863次

原问题 :不用光刻机 ,不用若何制作5nm芯片  ?

最近,光刻芯片圈儿又有大往事了 。何制

佳能搞出了个新的不用芯片制作配置装备部署,不用光刻技术,光刻就能造 5nm 的何制芯片 。

而且说是不用再优化优化  , 2nm 制程也不是光刻啥大下场 。

这可先把一众网友们搞懵圈儿了,何制佳能奈何样欠好好造相机 ,不用跑进去搞造芯片的光刻机械了?

而且一动手便是 5nm  、 2nm 的何制。

而这 ,不用差评君就不患上不先帮佳能找补多少句了,光刻并不断以来 ,何制佳能在芯片制作配置装备部署上都有妄想  ,隔邻的尼康也是一个样。

不外当初光刻机的顶尖技术不断都被 ASML 独占,佳能眼看追不上 ,于是在钻研光刻机的同时 ,又找了另一条赛道:纳米压印 。

这次往事的主角,也正是这个 “ 纳米压印 ” 技术,反正新闻一出 ,吃瓜公共们的反映是最冷落的  。

像是甚么“ 光刻机即将被取代 ,纳米压印战未来 ” “ ASML 这下要慌了,被换赛道超车了 ” 。。。种种品评辩说看患上人一片沸腾,彷佛光刻机这玩意儿,之后只能在废品接管站里看到了似的。

差评君也去简陋清晰了一下  ,却发现使命比想象中的重大,且幽默  。

首先这些年来 ,光刻机的睁开已经逐渐走到一个瓶颈期 ,芯片制程的后退速率,也肉眼可见患上变慢。

不比力就不伤害 ,反不雅睁开至今才二十多年的纳米压印技术  ,却是一个 “ 快 ” 字了患上,噌噌多少年就快要遇上光刻机的进度了 。

比力上个世纪五十年月起步的光刻技术 ,速率直接翻了一倍多 。

而且 ,新的纳米压印技术以及光刻机比照 ,不光老本也降了,致使制作工艺也贼重大,更适宜大规模破费 。

这么说吧,用光刻技术造芯片 ,总老本若是十块,光刻技术就患上花三块,光阴老本也占到总老本的一半  。

比力之下 ,用纳米压印技术可能省掉快要三成的老本 ,若是晶圆吞吐量再提升一点,直接就能节约一泰半的老本。

更紧张的是 ,纳米压印技术的工艺颇为重大 ,跟盖章同样,像下图这种印章列位差友们理当都见过概况玩过吧  。

纳米压印的道理呢,以及它差未多少,只不外是迷你微缩版。

制作的历程总共就分两步,一步造 “ 印章 ” ,一步 “ 盖章 ” 。

先在刻好电路的底板上喷涂印章所需的质料,等凝聚后便是纳米压印的印章。

而后再在晶片上喷涂一层纳米压印胶,直接盖章、期待凝聚、脱模就 OK 了 。

在造印章 、盖章的历程中 ,都不用交流工具 ,一个 “ 喷头 ” 就能搞定 ,时期惟独要替换概况的质料。

而隔邻需要折来折去的 EUV 光刻技术 ,不光要一个重大的透镜阵列来操作光线,而且要发生这个波长极短的极紫外光,还患上大功率反对于着。

这样比力之下 ,纳米压印技术简直是集能耗小、工艺重大 、配置装备部署轻捷等短处于一身,良多人都以为这会是最有可能替换 EUV 光刻的技术 。

而且如今,纳米压印技术也已经睁开出了良多分支,光是压印方式就有三种:热压印 、紫外压印以及微打仗压印 ,其中紫外压印罕用在芯片制作中 ,在紫外光的映射下,压印胶很简略凝聚脱模  。

凭证固化方式、压印面积中分类也衍生出了良多差距的工艺。

这些工艺 ,除了造芯片之外,还能用在 LED  、 OLED 、 AR 配置装备部署中 。

可能说 ,在纳米压印这块儿,已经有百花齐放  ,步入慢车道的迹象了 。

此外,全部芯片制作行业 ,对于纳米压印技术的关注也良多。

从 2004 年开始 ,下面咱们提到的佳能,就开始偏远钻研起了纳米压印。2014 年它笼络了美国的一家纳米压印公司 Molecular Imprints( 份子压模 ),正式宣告进入纳米压印市场。

其后,它还以及东芝( 如今的铠侠 )相助 ,豫备用纳米压印技术造 3D NAND 闪存,三星在买 EUV 配置装备部署的同时 ,也还在入手妨碍纳米压印技术的研发。

就连 SK 海力士也从佳能那边买了纳米压印配置装备部署 ,豫备搞 3D NAND 闪存破费测试,并妄想在 2025 年实现大规模量产 。

假如能顺遂实现商业化的话 , 200 层以上的 3D NAND 闪存破费功能会大猛后退。

到时候,用纳米压印技术造 DRAM 、 CPU 等芯片做作也就不远了 。

在国内 ,纳米压印的市场也是睁开患上火热,良多高校像复旦 、北大等都有相关的钻研 。头多少天佳能官宣自家的纳米压印配置装备部署之后 ,还顺带拉动了国内相关意见股,汇创达盘中一度涨超 14%  。

国内的一些上市企业 ,好比美凯迪 、奥比中光 、腾景科技等也都在纳米压印相关行业有所妄想,而且还在不断搞相关技术的研发 。

前期,市场火热最直不雅的展现便是在专利上 ,当初国外在纳米压印技术相关专利总数上排名第二,占比全天下总数的 16% 。

以是说纳米压印技术,妥妥是当初确当红辣子鸡。

不外在差评君心田尚有个疑团 ,纳米压印技术这么重大 ,一句话就能批注显晰道理 ,为啥这么晚才被钻研,不理当早就运用了吗 ?

于是我又回偏激子细钻研了下纳米压印的工艺流程,发现纳米压印这技术  ,在一起头就卡了个大 BUG 。

而这 BUG  ,也算是解答了差评君的疑难,那便是 :光刻机事实会不会被取代 、被扩展?

还拿盖章章的例子来说 ,用这种措施做芯片 ,第一步首先患上做印章吧,但纳米压印做那个 “ 印章 ” 的模具是 1 :1 的  。

但要奈何样 “ 挖出 ” 印章里这种纳米级的沟道?

( 舒适揭示 :当初便是由于挖不出纳米级的沟道才搞出的光刻机  ,用 5 :1 致使 10 :1 淘汰后的电路板光刻。 )

以是能供纳米压印抉择的要末是光刻,要末便是试验室里的电子束曝光以及聚焦离子束。

e妹妹m 合着这一圈儿又回到尽头了。 。。

不外幸好那个做印章的 “ 模具 ” 可能一再运用,不用大批破费,也算是另一种方式的节约老本 ,否则真便是脱裤子放屁 。

尽管,除了这个大 BUG 外 ,纳米压印尚有良多的技术难题等着处置 。

艰深咱们自己玩印章的时候都防止不了印的不屈均 ,概况缺边少角的 。

而在纳米尺度下的纳米压印技术,这些情景就更不能防止了 ,像下面这些双方高度不一 、印章变形、不残缺适宜的天气都是很罕有的残次品 。

要防止这些残次品的泛起,就患上在技术高下功夫。

首先便是喷涂历程  ,也便是在晶片上喷涂纳米压印胶 ,在这个历程中,喷涂的厚度 、平均度等都有着严厉的要求,而且还不能有气泡 、灰尘进入,一旦进入直接就报废了。 。  。

处置措施当初都是在压印历程下功夫 ,部份加热不屈均的部份,好让印章以及印胶详尽贴合 。

尚有便是脱模历程 ,为了能让压印胶更好的脱模,业内艰深都市在胶下面搞上一层纳米级此外抗粘性质料 。

这尽管好脱模了,但这种抗粘性质料还会以及模具爆发磨擦啥的,模具的寿命也会因此延迟 。

此外尚有压印胶质料  、模具质料的抉择 ,模具定位及套刻精度 ,精确操作等等一系列下场 。

这些零星的技术难题,展现到产物上便是良率的下场 。

以是,要实现纳米压印芯片量产就绕不开这些下场 ,而要处置这些下场,大批的研发以及试错老本少不了,这所有,都需要光阴来反对于。

最后 ,再回到收尾说的纳米压印能不能取代光刻机的下场上。

信托看到这里的同伙们心田思应都有谜底了:确定不会 ,事实纳米压印在第一步就绕不开光刻技术 。

更紧张的是,差评君感应,这两种技术之间的关连并非非此即彼 ,与其说纳米压印会取代光刻机,不如说纳米压印是光刻技术的缩短 。

就像二十世纪通用机床同样,一起头它们只破费产物,其后转向破费专用工具 ,专用工具再破费产物,不光扩展了产能 ,还飞腾了老本。

概况未来有一天,光刻机也会迎来这样的脚色转变 ,到时候,说不定芯片制作业,已经实现新一轮的刷新。

撰文  :松鼠 编纂:江江&鹤然 封面 :焕妍

图片、质料源头:

果壳硬科技 | 纳米压印光刻,能让国产绕过 ASML 吗

semiengineering | Nanoimprint Finally Finds Its Footing

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(责任编辑:时尚)

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