2025.03.19 08:30

佳能的奈米壓印微影 NIL 技術來勢洶洶,能取代 ASML 的 EUV 曝光技術嗎?

ADVERTISEMENT

在當今科技領域,晶片扮演著至關重要的角色,從人工智慧加速器到智慧型手機,無一不需要仰賴精密的晶片技術。而要製造出這些尖端晶片,就不得不提到 ASML(艾司摩爾)及其獨步全球的極紫外光(EUV)曝光技術。然而,面對 ASML 的技術壟斷,佳能正試圖以奈米壓印(NIL)技術開闢另一條道路。

ASML 的 EUV 曝光機堪稱工程奇蹟,其運作方式極為複雜。首先,設備會向真空室噴射每秒 5 萬滴熔融錫珠。接著,每一滴錫珠會受到兩次雷射的衝擊:第一次較弱的雷射脈衝將錫珠壓扁成微型薄餅,第二次強大的雷射則將其汽化。這個過程會將錫滴轉化為高溫電漿,溫度高達 22 萬攝氏度,約為太陽表面溫度的 40 倍,並發射出極短波長的 EUV 光。

這些 EUV 光線經過多層超平滑鏡面的反射,聚焦於載有晶片電路藍圖的光罩上,最終將設計圖案蝕刻到塗有感光化學物質的矽晶圓上。透過這種方式,ASML 的設備得以在晶圓上製造出極其精細的電路結構,實現先進晶片的量產。

ADVERTISEMENT

目前,台積電、三星和英特爾等晶片製造巨頭都高度依賴 ASML 的 EUV 曝光機,以生產 7 奈米及更先進製程的晶片。ASML 在曝光機市場上佔據絕對領先地位,即便在較成熟的製程(14 奈米及以上)領域,其市佔率也超過 90%。

佳能的奈米壓印微影NIL技術另闢蹊徑

面對 ASML 在 EUV 曝光領域的領先地位,曾經的曝光機巨頭佳能選擇了另一條道路:奈米壓印微影(NIL)技術。NIL 技術的原理類似於印刷機,將電路模板直接壓印到晶圓上。理論上,NIL 技術能夠以奈米級精度、低成本和小體積挑戰 EUV 曝光。

NIL 的流程包括使用電子束刻製母版、滴注液態樹脂、以及使用紫外光固化等步驟。佳能聲稱,其 NIL 設備的成本比 EUV 曝光機低 40%,但 NIL 技術也面臨著一些挑戰,例如缺陷控制(模板上的微粒可能導致整片晶圓報廢)、層間對準精度(需要奈米級的對齊),以及生產效率(目前每小時 110 片,僅為 EUV 曝光的 60%)。

ADVERTISEMENT

儘管面臨挑戰,NIL 技術在儲存晶片和手機螢幕等領域已經取得了一些突破。佳能光學部門負責人岩本和紀認為,NIL 可以與 EUV 曝光互補,在非精密環節降低成本。隨著技術的進步,這種顛覆性的工藝或許能夠催生更快、更節能的人工智慧晶片。

總而言之,ASML 的 EUV 曝光技術是當前晶片製造的核心,而佳能的奈米壓印微影技術則代表著一種潛在的替代方案。這兩種技術的發展都將對未來的晶片產業產生深遠的影響。

ADVERTISEMENT