重大突破！無需EUV光刻機也能生產(chǎn)5nm芯片

時間：2021-10-29 15:59:06

關鍵字：芯片光刻機 5nm

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[導讀]如今，隨著半導體制程技術越來越先進，對于制造芯片的機械設備的要求也越來越高，于是荷蘭ASML公司生產(chǎn)的EUV光刻機成為半導體制程技術的關鍵生產(chǎn)設備。但是，由于EUV光刻機造價高昂，每臺價格超過1億美元，并且EUV光刻機制造難度大，產(chǎn)能嚴重不足等原因，使得各大芯片生產(chǎn)公司瘋狂搶奪E...

如今，隨著半導體制程技術越來越先進，對于制造芯片的機械設備的要求也越來越高，于是荷蘭ASML公司生產(chǎn)的EUV光刻機成為半導體制程技術的關鍵生產(chǎn)設備。但是，由于EUV光刻機造價高昂，每臺價格超過1億美元，并且EUV光刻機制造難度大，產(chǎn)能嚴重不足等原因，使得各大芯片生產(chǎn)公司瘋狂搶奪EUV光刻機，并且如果缺少光刻機的話，芯片的生產(chǎn)成本將大幅提高。

面對如此嚴峻的問題，日本存儲大廠鎧俠（Kioxia）聯(lián)合半導體設備廠佳能、光罩等半導體零組件制造商大日本印刷株式會社（DNP）共同開發(fā)了一種新的NIL制程技術，可以在不適用EUV光刻機的情況下就能夠使半導體制程技術進到5nm。

據(jù)悉，現(xiàn)在鎧俠已經(jīng)掌握了15nm的制程量產(chǎn)技術，目前正在全力進行15nm一下技術的研發(fā)，預計將于2025年進一步達成計劃目標。

對比于現(xiàn)在已商用化的EUV光刻技術，鎧俠方面表示，NIL技術優(yōu)勢在于可以大幅減少耗能，并降低設備成本。原因在于NIL技術的微影制程較為單純，耗電量可壓低至EUV技術的10％，并讓設備投資降低至僅有EUV設備的40％。目前，高端的EUV光刻機只有荷蘭ASML一家能夠生產(chǎn)供應，其不但價格高，而且需要許多檢測設備的配合，并且生產(chǎn)極為困難，產(chǎn)能極其有限。

不過，雖然NIL技術有許多的優(yōu)點，但現(xiàn)階段在投入量產(chǎn)上仍有不少問題有待解決，其中比較大的問題就是對比EUV光刻機來說，NIL技術更容易因空氣中的細微塵埃的影響而形成瑕疵。

據(jù)悉，對鎧俠來說，NAND零組件因為采取3D立體堆疊結構，更容易適應NIL技術制程。而鎧俠也表示，目前已成功解決NIL的基本技術問題，正在進行量產(chǎn)技術的推進工作，希望能較其他競爭對手率先引入到NAND生產(chǎn)當中。而一旦鎧俠能成功率先引入NIL技術并實現(xiàn)量產(chǎn)，有望彌補在設備投資競賽中的不利局面，又能符合減少碳排放的需求。

另外，根據(jù)DNP的說法，NIL量產(chǎn)技術電路微縮程度可達5nm節(jié)點，并且DNP從2021 年的春天開始，就已經(jīng)在根據(jù)設備的規(guī)格值進行內(nèi)部的模擬仿真當中。而對于這樣的技術進步，DNP透露說，已經(jīng)有不少半導體制造商開始詢問NIL 量產(chǎn)技術，這就表示不少廠商對NIL技術寄予厚望。

另一個合作伙伴佳能，也致力于將NIL量產(chǎn)技術廣泛的應用于制作DRAM及PC用的CPU等邏輯芯片的設備上，以在未來供應更多的半導體制造商，將來也希望能應用于手機應用處理器等最先進制程上。

假如NIL未來能成功開發(fā)出來，對于現(xiàn)在的半導體行業(yè)來說絕對是個大好消息，半導體芯片的產(chǎn)能將因此得到大幅提高，也能夠很大程度的緩解如今全球范圍內(nèi)的缺芯問題。

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