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用EUV光刻機生產7nm ， 5nm等高端芯片 ， 是行業內的共識 。 因為芯片要實現百億根晶體管的數量 ， 必須使用EUV的極紫外光源 ， 在13.5nm波長的作用下 ， 完成復雜的光刻步驟 。
但是日本光刻機巨頭佳能公司展開新的探索 ， 用一項NIL技術 ， 進行15nm以下技術的研發 。
用這項技術 ， 能生產5nm芯片嗎？如果可以 ， NIL技術能取代EUV光刻機嗎？
佳能對高端芯片制造工藝的探索【光刻機|沒有EUV光刻機，照樣生產5nm芯片？佳能官宣，或2025年量產】提到芯片制造 ， 就不得不說起ASML 。 這個總部位于荷蘭的公司 ， 是全球最大的光刻機制造商 。 而光刻機作為芯片制造的關鍵半導體設備 ， 有著舉足輕重的作用 。
一顆芯片在制造過程中 ， 需要通過光刻機完成光刻作業 ， 在涂抹光刻膠的晶圓上 ， 以類似照相機曝光的原理 ， 把芯片線路圖進行復刻 。
如果沒有光刻機 ， 那么芯片將無法形成晶體管電路 ， 更別說進行后續的步驟了 。
世界上最頂級EUV光刻機出自ASML之手 ， 這家公司每年能夠生產四五十臺的EUV光刻機 ， 每一臺都被早早預訂 ， 供不應求 。
ASML EUV 光刻機采用極紫外光源 ， 波長為13.5nm ， 是生產7nm及以下制程芯片的必要設備 。 但由于只有ASML能生產 ， 其它國家如果無法采購EUV光刻機 ， 那便失去了生產7nm ， 5nm等高端芯片的條件 。
企業資金不足 ， 沒有足夠的EUV光刻機產能 ， 以及受規則限制等影響 ， 都有可能導致買不到EUV光刻機 。 這促使很多光刻機廠商展開更多的研究 ， 就像日本光刻機廠商對高端芯片制造技術進行了探索 ， 計劃用NIL技術實現高端芯片的量產 。
NIL也叫做納米壓印微影技術 ， 原理很簡單 ， 把芯片線路圖提前印制在設備上 ， 然后用“蓋章”的方式把芯片線路印制在晶圓中 。
佳能似乎已經掌握了15nm的NIL技術 ， 預計在2025年實現5nm芯片的量產 。
沒有EUV光刻機 ， 照樣生產5nm芯片？相信這是很多人對佳能NIL技術設備的一種展望 ， 當然 ， 這是建立在一些理論的基礎上 。
從理論上來說 ， NIL技術的確有可能實現納米級別的芯片印制 ， 至于能否達到5nm ， 可能就需要等2025年才能進行實際驗證了 。 不過佳能進行的這項技術探索有很大的前瞻性和創新意義 。
傳統芯片制造產業中 ， 除了使用EUV光刻機之外 ， 沒有別的方式造出7nm ， 5nm等高端芯片 。
這導致ASML占據中高端光刻機市場的壟斷地位 ， 而且EUV光刻機含有大量的美國技術 。 美國按照自己的心意 ， 隨意調整EUV光刻機的自由出貨狀態 ， 讓一些國家市場買不到貨 。
EUV光刻機對電力的消耗非常巨大 ， 一臺設備平均每天耗電量高達3萬度 。 以臺積電為例 ， 這家公司大約掌握60臺左右的EUV光刻機 ， 相當于每天消耗180萬度電 ， 一年就是64800度電 。
相比DUV光刻機 ， EUV光刻機的耗電量增長了10倍 。 所以臺積電大量購置EUV光刻機 ， 對電力資源本身就是一種考驗 。 而佳能的NIL技術設備 ， 能耗大大降低 ， 耗電量只有EUV光刻機的10% 。
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