首台纳米压印光刻机，佳能出货了

时间： 2024-10-11 10:04     浏览量：507

佳能宣布，向总部位于美国得克萨斯州的半导体联盟得克萨斯电子研究所（TIE）交付佳能最先进的纳米压印光刻 NIL 系统 FPA-1200NZ2C。

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这台纳米压印光刻机将交付给德克萨斯电子研究所，该研究所是德克萨斯大学奥斯汀分校支持的联盟，成员包括英特尔和其他芯片公司以及公共部门和学术组织。该设备将供芯片制造商用于研发。

该联盟对外提供对半导体研发计划和原型设施的访问权限，以帮助解决与先进半导体技术（包括先进封装技术）相关的问题。

佳能于 9 月 26 日宣布首批新型纳米压印光刻设备发货。

佳能的 FPA-1200NZ2C 系统可实现最小 14nm 线宽的图案化，支持 5nm 制程逻辑半导体生产。该设备将在得克萨斯电子研究所用于先进半导体的研发和原型的生产。

佳能光学产品副总裁岩本一典表示，公司的目标是在三到五年内每年销售约 10 到 20 台。该设备由佳能与 Kioxia 和大日本印刷公司合作开发，并于去年 10 月开始销售。

佳能突破纳米压印技术讲的并不是一个新故事。

从 2004 年开始研究纳米压印，再到 2014 年收购美国纳米技术公司 Molecular Imprints 至今，几乎每年都会传出佳能纳米压印技术突破芯片生产尺寸的动向，以至于一家海外专门追踪佳能公司网站报道最新消息时，用的标题是「佳能的纳米压印来了（再次）」（Canon』s Nanoimprint Arrives (again)）。

纳米压印与光刻是两种不同的技术路线。

两者的目标相同，简单描述就是将设计好的集成电路图「复制粘贴」到硅片上。而实现方法却大有不同，形象地比喻类似「照相」与「盖印章」。

光刻主要采用化学手段，利用紫外光辅以光刻胶等特殊化学品发生反应在硅片上「投影」出电路图。纳米压印则主要采用物理手段，利用制作好的集成电路图模板通过机械加压「复印」到硅片之上。

由于没有采用光刻中的投影成像原理，纳米压印省去了光刻机造价最昂贵的光学曝光机等成像系统，理论上认为是一种更低成本的方案。按照佳能产品负责人的说法，「纳米压印的价格将比 EUV 光刻机少一位数」，且耗电量只有光刻的十分之一。

与光刻机早早从最原始的接触式进化成非接触式不同，纳米压印采用机械加压方法必须接触。但实际接触过程中，纳米压印比光刻更容易出错，对准与缺陷问题始终是困扰纳米压印的两大难关。

半导体又恰恰对生产精度要求最苛刻，芯片尺寸越小容错率越低。纳米压印技术长期无法被证明应用于量产半导体领域 10 纳米以下先进制程芯片的能力。直至今天，相应制程芯片仍未大规模使用纳米压印技术生产。

纳米压印目前主要广泛应用于对制造缺陷容忍度较高的行业领域，比如光学和生物芯片，包括 LED、AR 设备、太阳能电池等等，但迄今为止都还未进入到大规模量产阶段。

就在三天前，佳能还发布了新型半导体曝光设备 FPA-3030i6，这是一款配备新开发投影镜头的 i-line 步进机。

FPA-3030i6

新开发镜头与以往镜头相比，具有高透过率的特点

新产品 FPA-3030i6 是面向 8 英寸（200mm）以下小尺寸基板的半导体曝光设备。该设备通过采用新开发的高透过率和高耐久性投影镜头，既能抑制高照度曝光下产生的像差，又能缩短曝光时间，从而提高生产力。此外，代表镜头分辨率的 NA（数值孔径）范围扩大、对应特殊基板的搬送系统等，有多项 option（有偿）可供选择，从而满足多种半导体器件（如功率器件和绿能器件）的制造需求。

采用高透过率和高耐久性的新开发投影镜头，实现抑制像差、生产力提高

采用高透过率镜头玻璃材料，由曝光热产生的像差可减少到现款机型的 1/2 以下。即使在高照度曝光条件下，也能保持图像高对比度，缩短曝光时间，从而提高生产力。

采用高耐久性镜头玻璃材料，可抑制因设备长时间使用而导致的镜片透过率下降以及由此导致的生产率下降。通过减少搬送和曝光处理所需的时间，实现生产力提高，可处理的基板数量也从现款机型的每小时 123 片增加到每小时 130 片。

各种材料化合物基板

拥有多项 option，可对应的半导体器件种类扩大

通过选择 option（有偿），NA 范围从现款机型的 0.45～0.63 进一步扩大到 0.30～0.63。选择更小 NA 的 option，从而为不同器件制造选择合适的 NA，可对应的半导体器件种类进一步扩大。不仅是 Si，SiC 和 GaN 等化合物半导体晶圆也可对应，让功率器件和绿能器件等多种半导体器件的制造成为可能。

减小 NA 扩大 DOF，可根据器件种类选择合适的 NA

直径 2 英寸（50mm）～8 英寸（200mm）的不同基板尺寸、除 Si、SiC 和 GaN 之外的 GaAs 和蓝宝石等各种材料，以及灵活对应基板厚度和翘曲量的搬送系统，这些都可以通过 option（有偿）进行选择，以满足制造多种半导体器件（如功率器件和绿能器件）的用户需求。

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