挑战 EUV！佳能发布新型 2nm 光刻机

最新消息，近日佳能（Canon）发布了一个名为 FPA-1200NZ2C 的纳米压印半导体制造设备，号称通过纳米压印光刻（NIL）技术实现了目前最先进的半导体工艺。

官方表示，该技术采用与传统投影曝光技术不同的方法形成电路图案，未来要扩大该类半导体设备的阵容来覆盖广泛的市场需求。

据悉，NIL 技术可以形成最小线宽为 14nm 的图案（相当于现在 5nm 节点工艺），而且通过进一步改进掩模，还将有可能支持 10nm 的最小线宽（相当于 2nm 节点工艺）。

大家知道，ASML 的光刻机（EUV）是通过特定光线照射在涂有光刻胶的晶圆上，从而将电路打印到芯片上，本次佳能的设备则更类似于 “印刷” 而不是 “投影”。

佳能的 NIL 设备先是通过将掩模直接压到晶圆的抗蚀剂层上，将电路图完整地转移过去。

然后用自家的喷墨技术将适量的抗蚀剂添加到合适的位置，最后将掩模印在涂有抗蚀剂的晶圆上进⾏精准曝光。单⼀压印即可形成复杂的 2D 或 3D 电路图。

⽤ NIL 形成的 2D 和 3D 电路图案

官方称该设备结构简单，由于不需要 EUV 的大规模特殊波长光学系统和真空腔，所以基于 NIL 技术的设备得以大幅缩小体积。

此外，该设备可⽤更小的功率形成精细图案，相比传统的 EUV 投影曝光设备在形成图案时对应的功耗可降低至 1/10，同时也显著减少了碳排放。

该设备的环境控制新技术可抑制内部细颗粒的产生和污染，实现多层半导体制造所需的高精度对准，并减少由颗粒引起的缺陷，从而可以形成微小且复杂的电路，为尖端半导体器件的制造做出贡献。

最后，官方称该设备也可用于半导体器件以外的制造，比如用于生产具有数十纳米微结构的 XR 超透镜等。

由 NIL 制成具有三维精细结构的光学元件

纳米压印（Nanoimprint lithography）最早出现于 1996 年，是一种制造纳米级图案的方法，具有低成本、高产量和高分辨率的特点。

鉴于荷兰光刻机巨头 ASML 的一家独大，之前铠侠等一些日本半导体厂商曾尝试使用该技术来替换 EUV，但因为内部颗粒污染、良率过低等问题没能实现商业化，看来本次佳能可能解决了这些问题。

工厂内的 FPA-1200NZ2C 纳米压印光刻设备

众所周知，佳能以相机、光学设备或打印机等产品领先而闻名，但随着半导体和人工智能等领域的发展而重新开始注重半导体供应链。

同尼康一样，两者在半导体制造设备的市场竞争中均落后于 ASML。2004 年佳能开始进入纳米压印光刻领域，本次发布半导体设备也说明其正在寻求缩小与 ASML 的市场差距。

佳能称该设备改进掩模后可达到 2nm 节点工艺，而值得一提的是，台积电和三星代工都计划将于 2025 年开始量产自己 2nm 工艺芯片，对于 NIL 设备究竟是否能威胁到 ASML EUV 的市场，我们将拭目以待。

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