不用光刻机，若何制作5nm芯片？

原问题
：不用光刻机，不用若何制作5nm芯片？

最近，光刻芯片圈儿又有大往事了。何制

佳能搞出了个新的不用芯片制作配置装备部署 ，不用光刻技术 ，光刻就能造 5nm 的何制芯片 。

而且说是不用再优化优化  ， 2nm 制程也不是光刻啥大下场。

这可先把一众网友们搞懵圈儿了，何制佳能奈何样欠好好造相机 ，不用跑进去搞造芯片的光刻机械了？

而且一动手便是 5nm 
、 2nm 的何制。

而这，不用差评君就不患上不先帮佳能找补多少句了，光刻并不断以来
，何制佳能在芯片制作配置装备部署上都有妄想，隔邻的尼康也是一个样  。

不外当初光刻机的顶尖技术不断都被 ASML 独占
，佳能眼看追不上，于是在钻研光刻机的同时，又找了另一条赛道：纳米压印 。

这次往事的主角 ，也正是这个 “ 纳米压印 ” 技术
，反正新闻一出 ，吃瓜公共们的反映是最冷落的。

像是甚么“ 光刻机即将被取代，纳米压印战未来 ” “ ASML 这下要慌了
，被换赛道超车了 ”  。 。。种种品评辩说看患上人一片沸腾 ，彷佛光刻机这玩意儿 ，之后只能在废品接管站里看到了似的。

差评君也去简陋清晰了一下 ，却发现使命比想象中的重大，且幽默。

首先这些年来，光刻机的睁开已经逐渐走到一个瓶颈期 ，芯片制程的后退速率 ，也肉眼可见患上变慢。

不比力就不伤害，反不雅睁开至今才二十多年的纳米压印技术 ，却是一个 “ 快 ” 字了患上，噌噌多少年就快要遇上光刻机的进度了。

比力上个世纪五十年月起步的光刻技术，速率直接翻了一倍多
。

而且，新的纳米压印技术以及光刻机比照
，不光老本也降了
，致使制作工艺也贼重大，更适宜大规模破费 。

这么说吧，用光刻技术造芯片 ，总老本若是十块，光刻技术就患上花三块 ，光阴老本也占到总老本的一半 。

比力之下
，用纳米压印技术可能省掉快要三成的老本  ，若是晶圆吞吐量再提升一点 ，直接就能节约一泰半的老本  。

更紧张的是，纳米压印技术的工艺颇为重大 ，跟盖章同样，像下图这种印章列位差友们理当都见过概况玩过吧。

纳米压印的道理呢，以及它差未多少，只不外是迷你微缩版。

制作的历程总共就分两步，一步造 “ 印章 ”  ，一步 “ 盖章 ” 。

先在刻好电路的底板上喷涂印章所需的质料
，等凝聚后便是纳米压印的印章。

而后再在晶片上喷涂一层纳米压印胶
，直接盖章、期待凝聚、脱模就 OK 了。

在造印章 
、盖章的历程中，都不用交流工具，一个 “ 喷头 ” 就能搞定，时期惟独要替换概况的质料 。

而隔邻需要折来折去的 EUV 光刻技术，不光要一个重大的透镜阵列来操作光线，而且要发生这个波长极短的极紫外光，还患上大功率反对于着 。

这样比力之下 ，纳米压印技术简直是集能耗小 、工艺重大、配置装备部署轻捷等短处于一身，良多人都以为这会是最有可能替换 EUV 光刻的技术。

而且如今，纳米压印技术也已经睁开出了良多分支，光是压印方式就有三种
：热压印 、紫外压印以及微打仗压印 ，其中紫外压印罕用在芯片制作中，在紫外光的映射下，压印胶很简略凝聚脱模
。

凭证固化方式
、压印面积中分类也衍生出了良多差距的工艺。

这些工艺，除了造芯片之外，还能用在 LED 、 OLED 、 AR 配置装备部署中 。

可能说，在纳米压印这块儿，已经有百花齐放，步入慢车道的迹象了。

此外，全部芯片制作行业 ，对于纳米压印技术的关注也良多 
。

从 2004 年开始
，下面咱们提到的佳能，就开始偏远钻研起了纳米压印。2014 年它笼络了美国的一家纳米压印公司 Molecular Imprints（ 份子压模 ） ，正式宣告进入纳米压印市场。

其后，它还以及东芝（ 如今的铠侠 ）相助，豫备用纳米压印技术造 3D NAND 闪存 ，三星在买 EUV 配置装备部署的同时，也还在入手妨碍纳米压印技术的研发。

就连 SK 海力士也从佳能那边买了纳米压印配置装备部署，豫备搞 3D NAND 闪存破费测试，并妄想在 2025 年实现大规模量产
 。

假如能顺遂实现商业化的话， 200 层以上的 3D NAND 闪存破费功能会大猛后退
。

到时候，用纳米压印技术造 DRAM 、 CPU 等芯片做作也就不远了 。

在国内，纳米压印的市场也是睁开患上火热，良多高校像复旦 
、北大等都有相关的钻研 。头多少天佳能官宣自家的纳米压印配置装备部署之后 ，还顺带拉动了国内相关意见股 ，汇创达盘中一度涨超 14% 。

国内的一些上市企业，好比美凯迪、奥比中光、腾景科技等也都在纳米压印相关行业有所妄想 ，而且还在不断搞相关技术的研发。

前期，市场火热最直不雅的展现便是在专利上 ，当初国外在纳米压印技术相关专利总数上排名第二 
，占比全天下总数的 16%  。

以是说纳米压印技术 ，妥妥是当初确当红辣子鸡。

不外在差评君心田尚有个疑团 ，纳米压印技术这么重大 ，一句话就能批注显晰道理 ，为啥这么晚才被钻研 ，不理当早就运用了吗？

于是我又回偏激子细钻研了下纳米压印的工艺流程，发现纳米压印这技术，在一起头就卡了个大 BUG 。

而这 BUG 
，也算是解答了差评君的疑难
，那便是 ：光刻机事实会不会被取代、被扩展 ？

还拿盖章章的例子来说 ，用这种措施做芯片 ，第一步首先患上做印章吧，但纳米压印做那个 “ 印章 ” 的模具是 1 ：1 的。

但要奈何样 “ 挖出 ” 印章里这种纳米级的沟道
？

（ 舒适揭示：当初便是由于挖不出纳米级的沟道才搞出的光刻机，用 5 
：1 致使 10  ：1 淘汰后的电路板光刻。 ）

以是能供纳米压印抉择的要末是光刻，要末便是试验室里的电子束曝光以及聚焦离子束 。

e妹妹m 合着这一圈儿又回到尽头了  。。。

不外幸好那个做印章的 “ 模具 ” 可能一再运用，不用大批破费，也算是另一种方式的节约老本，否则真便是脱裤子放屁。

尽管，除了这个大 BUG 外
，纳米压印尚有良多的技术难题等着处置。

艰深咱们自己玩印章的时候都防止不了印的不屈均，概况缺边少角的。

而在纳米尺度下的纳米压印技术，这些情景就更不能防止了 ，像下面这些双方高度不一、印章变形、不残缺适宜的天气都是很罕有的残次品。

要防止这些残次品的泛起 ，就患上在技术高下功夫 。

首先便是喷涂历程 ，也便是在晶片上喷涂纳米压印胶，在这个历程中，喷涂的厚度 、平均度等都有着严厉的要求，而且还不能有气泡
、灰尘进入，一旦进入直接就报废了 。。。

处置措施当初都是在压印历程下功夫，部份加热不屈均的部份，好让印章以及印胶详尽贴合。

尚有便是脱模历程，为了能让压印胶更好的脱模 ，业内艰深都市在胶下面搞上一层纳米级此外抗粘性质料 。

这尽管好脱模了 ，但这种抗粘性质料还会以及模具爆发磨擦啥的 ，模具的寿命也会因此延迟 。

此外尚有压印胶质料、模具质料的抉择
，模具定位及套刻精度 ，精确操作等等一系列下场 。

这些零星的技术难题，展现到产物上便是良率的下场。

以是 ，要实现纳米压印芯片量产就绕不开这些下场 ，而要处置这些下场，大批的研发以及试错老本少不了 ，这所有 ，都需要光阴来反对于 。

最后，再回到收尾说的纳米压印能不能取代光刻机的下场上 。

信托看到这里的同伙们心田思应都有谜底了
：确定不会，事实纳米压印在第一步就绕不开光刻技术。

更紧张的是，差评君感应
，这两种技术之间的关连并非非此即彼 ，与其说纳米压印会取代光刻机，不如说纳米压印是光刻技术的缩短 。

就像二十世纪通用机床同样
 ，一起头它们只破费产物
，其后转向破费专用工具，专用工具再破费产物，不光扩展了产能 ，还飞腾了老本。

概况未来有一天 ，光刻机也会迎来这样的脚色转变 ，到时候，说不定芯片制作业，已经实现了新一轮的刷新。

撰文：松鼠 编纂：江江&鹤然 封面
：焕妍

图片、质料源头：

果壳硬科技 | 纳米压印光刻，能让国产绕过 ASML 吗

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