替代光刻机？日本突破芯片新技术，ASML的时代或被“终结”

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芯片制造有一项很重要的光刻工艺，就是通过光刻机把几十亿，上百亿根晶体管曝光在晶圆表面，然后用刻蚀机沿着芯片线路进行雕刻。但是光刻机设备昂贵，制造难度大，且高端EUV光刻机仅掌握在ASML手中。

日本另辟蹊径，突破了纳米压印新技术，技术制程已经步入10nm。这是怎样的技术呢？能否替代光刻机呢？

日本突破芯片新技术

ASML掌握高端光刻机的制造能力，最先进的EUV光刻机有价无市，被各大芯片制造商哄抢。EUV光刻机设备虽然先进，但是也存在很多问题。

首先ASML需要受到规则的束缚，不能自由出货EUV光刻机。其次EUV光刻机能耗巨大，造价昂贵，即便在资金密集的芯片制造业，也不是所有企业都能承担的。另外在操作便捷性，设备后期的维护等方面都存在问题。

要不是EUV光刻机能造出5nm这些高端芯片，是很难有市场的。如果市面上出现一款价格更便宜、操作更简单、产能也更高的芯片制造设备会怎样？还真有人展开了研发，而且取得了突破。

根据传来的消息显示，东京理科大学学者在纳米压印技术上取得了突破，完成紫外硬化纳米压印创建10nm以下分辨率形貌突破。

这是怎样的技术突破呢？了解这项技术突破之前，需要先知道纳米压印技术的原理。

所谓的纳米压印技术其实很好理解，通过对比可以知道在传统的光刻工艺中，光刻机是通过光源曝光，在纳米级别的精度范围内把芯片线路曝光在晶圆表面。如果是EUV光源，波长可以达到13.5nm，能够在指甲盖大小的芯片上曝光出上百亿根晶体管。

整个过程非常繁琐，还需要用上光掩膜版，光刻胶等等设备，材料。

但如果用上了纳米压印技术，可以省去运用光掩膜版的步骤，先把芯片线路复刻在纳米压印设备上，然后印在晶圆表面。通俗点讲，光刻机是曝光，纳米压印是“盖章”。

日本铠侠公司正在涉猎纳米压印技术，去年就已经进入到15nm节点。而到现在，日本业内学者有了更大的突破，在10nm制程完成纳米压印技术的破冰。

详细来看，这次东京理科大学的突破能让光刻胶材料实现10nm以下的分辨率，而分辨率越精密，越能印制出精细的芯片。10nm也许不是终点，再往下还有可能突破7nm甚至是5nm。

纳米压印技术能替代光刻机吗？

人类探索半导体历程长达半个世纪以上，从最开始发明集成电路，晶体管，到运用微米技术造芯片，再到目前使用EUV光刻机实现5nm，4nm等高端芯片的量产。

放到十几年前，是很难想象人类能够在指甲盖大小的芯片范围内，集成数以百亿计的晶体管。

尽管已经实现了5nm，4nm等高端芯片的量产，但人类没有放弃对芯片制造技术的探索。光刻机也许不是唯一能造芯片的工具，纳米压印技术提供了另一种思路，而且正在从理论走向实践，相关的成果也有可能在未来的某一天落地。

到那时候，一旦有了纳米压印技术设备的支持，ASML的时代或将“终结”。ASML引以为傲的EUV光刻机或不再是唯一。

当然，目前纳米压印技术还只是理论，并没有真正实现量产。在一切事情还没有发生之前，现有的猜测只是对未来可能性的预判罢了。在不排除任何可能性的情况下，纳米压印技术能替代光刻机吗？

关于这个问题，其实存在两种争论，一种认为可以，理由是纳米压印技术可以和光刻机一样，实现芯片线路的复刻。而且纳米压印技术搭载的设备成本更低，耗电量和EUV光刻机相比降低了10%。所以纳米压印可以成为替代光刻机的技术。

另一种认为不可以的观点也有自己的见解，觉得纳米印压技术和光刻机不能相提并论，因为光刻机可以做到芯片立体多层，而纳米印压技术只能实现单层平面，无法刻出几十亿个晶体管。

两种观点都有各自的解释，但不管如何争论，现阶段来看只是对纳米印压技术未来前景的一种预测。而且不排除另一种可能性，那就是纳米印压技术与光刻机共存，在芯片制造领域按照各自的需求，选择不同的技术解决方案。

毕竟从本质上来说，纳米印压与光刻机完成不同，优劣势也不一样，任何一方想要替代另外一方都不太容易。所以在面向未来的芯片制造行业，如果能探索出另一种可行的方案作为补充，也不失为合理的选项。

总结

光刻机发展了几十年，汇聚了全球顶级的科技力量，ASML造出EUV光刻机的背后，是全球上百个研究机构，几十个国家的鼎力支持。事关千亿产值的芯片产业链，不可能随意被替代。

但如果出现新的制造技术，也值得探索发展。毕竟EUV光刻机迟早会遇上性能瓶颈，打破摩尔定律极限的解决方案，也许就在各种各样的创新技术中。

你认为纳米印压技术有怎样的前景呢？欢迎在下方留言分享。

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