取代光刻机！又一芯片制造新技术诞生，可量产5nm芯片？

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芯片制造一直遵循传统的生产方式，采用光刻机造出一颗颗精密的芯片。唯一的区别就是光刻机波长和制程的变化。从第一代g-line光源开始，到目前最先进的EUV设备，波长已经压缩到13.5nm。

不管如何变化，使用光刻机造芯片已经是司空见惯了。但日本企业似乎研制出新的技术，或要采用该技术实现逆袭。这是什么技术呢？能否量产5nm芯片？

芯片制造新技术

世界各国都开始加快芯片制造产业的步伐，从微米到纳米，从90纳米到现在的5纳米制程时代。而且芯片制造商还在突破，芯片巨头联发科已经发布了4nm天玑9000芯片，未来恐怕还将取得更大的突破。

这一切的突破其实都离不开光刻机，只有通过光刻机的曝光，才能将设计好的芯片电路图刻制在晶圆上，从而分割成一块块芯片。

因此光刻机成为了芯片制造不可或缺的设备，但光刻机的劣势也很明显。设备过于笨重，一台EUV光刻机重达180吨，由10万个零部件组成，生产难度非常高。还有耗电量也是十分惊人的，一台EUV光刻机一天就能耗电3万度。

未来发展的是清洁能源，很明显，EUV光刻机虽然十分先进，但并不环保。最重要的是，摩尔定律已经接近极限，如果EUV光刻机无法突破更先进的技术，芯片制造产业该如何发展？

在这样的情况下，日本企业出手了，又一芯片制造新技术诞生，怎么回事呢？

据日媒介绍，日本要用“纳米压印”技术实现逆袭，铠侠、佳能、大日本印刷最早会在2025年将这一技术实现实用化。

这项技术也就是纳米压印，从字面意思来看，是通过纳米级别的技术，对相关芯片线路图以压印的方式实现芯片线路图曝光。原理就好比用一枚印章在纸张上印字。

原理看似简单，但实现起来估计也不是那么容易的。

大致情况是先准备压印设备，然后通过紫外线照射的方式，把掩膜上的芯片线路压印至光刻胶。经过光刻胶的涂抹和衬底作用，最终将完整的芯片线路图弄到硅基晶圆中，再把晶圆切割成芯片。整个的纳米压印技术基本上就是如此。

说起来简单，但做起来却不是一时半会能够完成的。日企提出了这项技术，并计划在2025年实现，很大程度说明日本半导体打算重振芯片制造产业链。

日媒还提到，世界各国半导体厂商也在关注纳米压印，但由于日企掌握相关设备和原材料，因此暂时走在前头，一旦实现实用化，也是世界首次。

理论上而言，纳米压印技术确实有望实现芯片制造，如果到时候相关设备生产成功，取代光刻机也未必不可能。

纳米压印技术的优势

芯片制造发展了几十年，人类从研发出微电子处理器以来，也有半个世纪的历史了。自从日本佳能，尼康以及ASML掌握光刻机制造技术后，全球半导体行业就没有使用光刻机以外的设备曝光芯片。在芯片的曝光环节，必须用上光刻机，这已经成为行业的共识。

然而日本提出了纳米压印技术，或许提供了新的方向。虽然不知道最终能否成功，但如果不去尝试，永远都不知道。

科技之所以能够发展，就是在不断探索中前行。行业共识可以打破，芯片既然是人造的，又有谁规定必须使用一种技术造芯片。因此纳米压印的诞生将创造无限可能，其带来的优势也很明显。

第一：纳米压印可以降低成本和节省能源消耗。

传统的光刻机由于其生产步骤封锁，工序繁多，操作起来也十分不易。一台EUV光刻机价值高达1.2亿美元，且对电力，水资源和工厂占地面积都有很大的要求。但纳米压印可以更好的降低成本，降幅大约可达40%，耗电量降低90%。

第二：芯片生产效率提高，可推进半导体产业链的进一步发展。

纳米压印技术设备可以更好的实现大规模量产，待技术成熟之后，年出货量肯定比EUV光刻机高。这可以大大提升芯片生产效率，并推进半导体产业链的进一步发展。相关的供应商能获得更多的产业机会。

由此可见，日企的纳米压印技术确实存在一定的行业市场空间。支持15nm制程的芯片压印，未来还会进行更高的工艺推进。

这让人产生一个问题，如果要达到EUV光刻机的层次，就得生产出相应制程的芯片。那么纳米压印技术能否支持5nm芯片量产呢？

在相同原理的情况下，充分运行更细微的纳米压印技术，或许也能在高端芯片中取得一定的突破。当然，这只是理论上的验证，实际情况如何，能不能量产5nm，有怎样的产业未来等等一系列的问题，都需要时间观察。

总结

芯片发展到5nm，4nm甚至是3nm，再往下发展，芯片制造产业还会有无限的未来和可能性吗？谁也不知道答案。但如果换一条路出发，用全新的芯片制造方式开辟未来，也许值得一试。

你认为纳米压印技术是否可行呢？

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