沒有EUV光刻機，也能生產5nm芯片？技術或在2025年量產

用EUV光刻機生產7nm，5nm等高端芯片，是行業內的共識。因為芯片要實現百億根晶體管的數量，必須使用EUV的極紫外光源，在13.5nm波長的作用下，完成復雜的光刻步驟。

但是日本光刻機巨頭佳能公司展開新的探索，用一項NIL技術，進行15nm以下技術的研發。

用這項技術，能生產5nm芯片嗎？如果可以，NIL技術能取代EUV光刻機嗎？

佳能對高端芯片制造工藝的探索

提到芯片制造，就不得不說起ASML。這個總部位于荷蘭的公司，是全球最大的光刻機制造商。而光刻機作為芯片制造的關鍵半導體設備，有著舉足輕重的作用。

一顆芯片在制造過程中，需要通過光刻機完成光刻作業，在涂抹光刻膠的晶圓上，以類似照相機曝光的原理，把芯片線路圖進行復刻。

如果沒有光刻機，那么芯片將無法形成晶體管電路，更別說進行后續的步驟了。

世界上最頂級EUV光刻機出自ASML之手，這家公司每年能夠生產四五十臺的EUV光刻機，每一臺都被早早預訂，供不應求。

ASML EUV 光刻機采用極紫外光源，波長為13.5nm，是生產7nm及以下制程芯片的必要設備。但由于只有ASML能生產，其它國家如果無法采購EUV光刻機，那便失去了生產7nm，5nm等高端芯片的條件。

企業資金不足，沒有足夠的EUV光刻機產能，以及受規則限制等影響，都有可能導致買不到EUV光刻機。這促使很多光刻機廠商展開更多的研究，就像日本光刻機廠商對高端芯片制造技術進行了探索，計劃用NIL技術實現高端芯片的量產。

NIL也叫做納米壓印微影技術，原理很簡單，把芯片線路圖提前印制在設備上，然后用“蓋章”的方式把芯片線路印制在晶圓中。

佳能似乎已經掌握了15nm的NIL技術，預計在2025年實現5nm芯片的量產。

沒有EUV光刻機，照樣生產5nm芯片？相信這是很多人對佳能NIL技術設備的一種展望，當然，這是建立在一些理論的基礎上。

從理論上來說，NIL技術的確有可能實現納米級別的芯片印制，至于能否達到5nm，可能就需要等2025年才能進行實際驗證了。不過佳能進行的這項技術探索有很大的前瞻性和創新意義。

傳統芯片制造產業中，除了使用EUV光刻機之外，沒有別的方式造出7nm，5nm等高端芯片。

這導致ASML占據中高端光刻機市場的壟斷地位，而且EUV光刻機含有大量的美國技術。美國按照自己的心意，隨意調整EUV光刻機的自由出貨狀態，讓一些國家市場買不到貨。

EUV光刻機對電力的消耗非常巨大，一臺設備平均每天耗電量高達3萬度。

相比DUV光刻機，EUV光刻機的耗電量增長了10倍。所以臺積電大量購置EUV光刻機，對電力資源本身就是一種考驗。而佳能的NIL技術設備，能耗大大降低，耗電量只有EUV光刻機的10%。

NIL技術能取代EUV光刻機嗎？

EUV光刻機在半導體制造業的地位非常高，人類經歷了二三十年的研究，上百家科研機構和各國頂級科技的加持，成功讓ASML造出了EUV光刻機。

想要用另一種方式實現5nm芯片制造，先不說是如何做到的，如果是真的，佳能NIL技術能取代EUV光刻機嗎？或許不太可能，NIL技術的出現最多只是一個補充，無法完全取代EUV光刻機。

原因很簡單，因為等佳能利用NIL技術造出5nm芯片時，最快也是2025年的事情了。到時候ASML交付市場客戶的EUV光刻機數量至少有四五百臺左右。

這么多的EUV光刻機足以遍布芯片制造商的生產線，該買的EUV光刻機都買的差不多了。一旦生產線飽和，很難容納新的設備進入。

而且新設備需要調試，需要大量的時間進行驗證。一個是經過工程師準確調試，生產無誤的EUV光刻機，另一個是不知產能，性能水準的新設備，芯片制造商會如何選擇一目了然。

當然，作為補充的話，NIL設備的耗電量以及設備投資還是比較吸引人的。EUV光刻機太貴了，也不是所有國家都能買得到，因此NIL設備對一些無法采購到EUV光刻機的制造商來說，或許是一種解決方案。

寫在最后

對于佳能這樣一臺設備，一旦成功量產，還能實現5nm芯片生產的話，有可能改變半導體制造業的格局。其官宣或在2025年量產可用于5nm芯片生產的設備，不過一切還需要靜觀其變，在此之前，國產也得繼續努力。