纳米压印光刻造芯片能取代光学光刻吗? 它对比光学光刻有哪些优劣势？

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首先，我们需要了解，光刻系统并非只有现在AMSL所使用的光学光刻（DUV/EUV），而是多种多样的，这就包括导向自主装（DSA）、纳米压印光刻（NIL）、电子束投影光刻（EPL）等，如下表——







什么样的光刻才能在历史中胜出？那要满足两个条件——


一是够快，能大批量生产，汽车里都有上千颗芯片，如果不够快，那必然无法成为主流；


二是成本低，一颗芯片造得太贵，那我们生活中就不可能再用得起酷睿、赛扬、英伟达这样的芯片，而影响成本的除了设备本身，也包括良率，如果造十颗芯片一半都是坏的，那这一半都要作废，成本就会上升。


EUV光刻机之所以成为现在的王者，是因为它本身可以投入大规模生产，而且成本和良率极佳。


其它光刻技术都或多或少因为生产慢、设备贵、实现难而没有在历史中胜出，现在唯一比较接近希望的也只有纳米压印光刻。


在了解光刻的类型之后，我们再来具体看纳米压印光刻。


纳米压印是一种采用传统机械模具微复型原理的光刻技术。简单来说，就是大力出奇迹，就像盖章一样，把栅极长度只有几纳米的电路刻在印章上，再将印章盖在橡皮泥上，得到与印章相反的图案，经过脱模就能够得到一颗芯片。


虽然纳米压印光刻不需要掩模，但它需要一种比掩模还难造的"模板"，就是我们上面比喻中的橡皮泥。想象一下，平时在家做蛋糕时，脱模经常会脱失败导致蛋糕制作失败。纳米压印光刻也一样，脱模失败了，这颗芯片就制造失败了，制造良率就被拉低，所以说，里面的学问非常多。


而且，纳米压印的物理制造又给它带来更多问题，这套方法论又和光学光刻完全不一样。





现在，纳米压印光刻比较有希望制造出高性能的存储芯片，MEMS和光学的相关器件，不过存在的问题还比较大，还不能生产比较先进的芯片。


纳米亚印光刻虽然是"全村的希望"，但现在吹它还比较早，它其实本身早就在业界有一些应用了，但制造高端的芯片，要解决的问题还挺多。


在2020年和2021年国际器件与系统路线图（IRDS）中，我们可以看到都有一个纳米压印光刻技术与EUV光刻并列在一起，但2022年的IRDS中，又删除了这张路线图。


纳米压印光刻到底会不会进入产业中，我们可以继续关注IRDS，如果2024年IRDS又把纳米压印光刻放回来，也许就代表技术逐渐成熟了。