不需EUV光刻機(jī)也能生產(chǎn)5nm芯片，半導(dǎo)體技術(shù)迎來重大突破

如今，隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)越來越先進(jìn)，對(duì)于制造芯片的機(jī)械設(shè)備的要求也越來越高，于是荷蘭ASML公司生產(chǎn)的EUV光刻機(jī)成為半導(dǎo)體制程技術(shù)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備。但是，由于EUV光刻機(jī)造價(jià)高昂，每臺(tái)價(jià)格超過1億美元，并且EUV光刻機(jī)制造難度大，產(chǎn)能嚴(yán)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(jī)，并且如果缺少光刻機(jī)的話，芯片的生產(chǎn)成本將大幅提高。

面對(duì)如此嚴(yán)峻的問題，日本存儲(chǔ)大廠鎧俠（Kioxia）聯(lián)合半導(dǎo)體設(shè)備廠佳能、光罩等半導(dǎo)體零組件制造商大日本印刷株式會(huì)社（DNP）共同開發(fā)了一種新的NIL制程技術(shù)，可以在不適用EUV光刻機(jī)的情況下就能夠使半導(dǎo)體制程技術(shù)進(jìn)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(shù)，目前正在全力進(jìn)行15nm一下技術(shù)的研發(fā)，預(yù)計(jì)將于2025年進(jìn)一步達(dá)成計(jì)劃目標(biāo)。

對(duì)比于現(xiàn)在已商用化的EUV光刻技術(shù)，鎧俠方面表示，NIL技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于可以大幅減少耗能，并降低設(shè)備成本。原因在于NIL 技術(shù)的微影制程較為單純，耗電量可壓低至EUV技術(shù)的10％，并讓設(shè)備投資降低至僅有EUV設(shè)備的40％。目前，高端的EUV光刻機(jī)只有荷蘭ASML一家能夠生產(chǎn)供應(yīng)，其不但價(jià)格高，而且需要許多檢測(cè)設(shè)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(shù)有許多的優(yōu)點(diǎn)，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(duì)比EUV光刻機(jī)來說，NIL技術(shù)更容易因空氣中的細(xì)微塵埃的影響而形成瑕疵。

據(jù)悉，對(duì)鎧俠來說，NAND零組件因?yàn)椴扇?D立體堆疊結(jié)構(gòu)，更容易適應(yīng)NIL技術(shù)制程。而鎧俠也表示，目前已成功解決NIL的基本技術(shù)問題，正在進(jìn)行量產(chǎn)技術(shù)的推進(jìn)工作，希望能較其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手率先引入到NAND生產(chǎn)當(dāng)中。而一旦鎧俠能成功率先引入NIL技術(shù)并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，有望彌補(bǔ)在設(shè)備投資競(jìng)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(shù)電路微縮程度可達(dá)5nm節(jié)點(diǎn)，并且DNP從2021 年的春天開始，就已經(jīng)在根據(jù)設(shè)備的規(guī)格值進(jìn)行內(nèi)部的模擬仿真當(dāng)中。而對(duì)于這樣的技術(shù)進(jìn)步，DNP透露說，已經(jīng)有不少半導(dǎo)體制造商開始詢問NIL 量產(chǎn)技術(shù)，這就表示不少?gòu)S商對(duì)NIL技術(shù)寄予厚望。

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

假如NIL未來能成功開發(fā)出來，對(duì)于現(xiàn)在的半導(dǎo)體行業(yè)來說絕對(duì)是個(gè)大好消息，半導(dǎo)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。