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不需EUV光刻机也能生产5nm芯片,半导体技术迎来重大突破

如今,随着半导体制程技术越来越先进,对于制造芯片的机械设备的要求也越来越高,于是荷兰ASML公司生产的EUV光刻机成为半导体制程技术的关键生产设备。但是,由于EUV光刻机造价高昂,每台价格超过1亿美元,并且EUV光刻机制造难度大,产能严重不足等原因,使得各大芯片生产公司疯狂抢夺EUV光刻机,并且如果缺少光刻机的话,芯片的生产成本将大幅提高。

面对如此严峻的问题,日本存储大厂铠侠(Kioxia)联合半导体设备厂佳能、光罩等半导体零组件制造商大日本印刷株式会社(DNP)共同开发了一种新的NIL制程技术,可以在不适用EUV光刻机的情况下就能够使半导体制程技术进到5nm。

据悉,现在铠侠已经掌握了15nm的制程量产技术,目前正在全力进行15nm一下技术的研发,预计将于2025年进一步达成计划目标。

对比于现在已商用化的EUV光刻技术,铠侠方面表示,NIL技术优势在于可以大幅减少耗能,并降低设备成本。原因在于NIL 技术的微影制程较为单纯,耗电量可压低至EUV技术的10%,并让设备投资降低至仅有EUV设备的40%。目前,高端的EUV光刻机只有荷兰ASML一家能够生产供应,其不但价格高,而且需要许多检测设备的配合,并且生产极为困难,产能极其有限。

不过,虽然NIL技术有许多的优点,但现阶段在投入量产上仍有不少问题有待解决,其中比较大的问题就是对比EUV光刻机来说,NIL技术更容易因空气中的细微尘埃的影响而形成瑕疵。

据悉,对铠侠来说,NAND零组件因为采取3D立体堆叠结构,更容易适应NIL技术制程。而铠侠也表示,目前已成功解决NIL的基本技术问题,正在进行量产技术的推进工作,希望能较其他竞争对手率先引入到NAND生产当中。而一旦铠侠能成功率先引入NIL技术并实现量产,有望弥补在设备投资竞赛中的不利局面,又能符合减少碳排放的需求。

另外,根据DNP的说法,NIL量产技术电路微缩程度可达5nm节点,并且DNP从2021 年的春天开始,就已经在根据设备的规格值进行内部的模拟仿真当中。而对于这样的技术进步,DNP透露说,已经有不少半导体制造商开始询问NIL 量产技术,这就表示不少厂商对NIL技术寄予厚望。

另一个合作伙伴佳能,也致力于将NIL量产技术广泛的应用于制作DRAM及PC用的CPU等逻辑芯片的设备上,以在未来供应更多的半导体制造商,将来也希望能应用于手机应用处理器等最先进制程上。

假如NIL未来能成功开发出来,对于现在的半导体行业来说绝对是个大好消息,半导体芯片的产能将因此得到大幅提高,也能够很大程度的缓解如今全球范围内的缺芯问题。

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