芯片是當今科技領域最重要的元器件之一，它們廣泛應用于智能手機、電腦、人工智能、云計算等各個領域。然而，芯片的制造并不容易，需要使用一種叫做光刻的技術，通過使用特殊的光源和鏡頭在硅片上刻畫出微小的電路圖案。

佳能是一家以相機和打印機聞名的公司，但它也有著悠久的芯片制造歷史，曾經是光刻設備的領導者之一。12月25日消息，據媒體報道，佳能高管在接受采訪時表示，納米壓印技術甚至可以生產電路線寬為2納米的產品，并且該業務在全球只有佳能才有。它可以繞過EUV光刻，直接將電路圖案壓印到硅片上。

佳能半導體機器業務部長巖本和德稱，納米壓印就是把刻有半導體電路圖的掩膜壓印到晶圓上，壓印1次就可以形成電路，如果改進掩膜，甚至可以生產電路線寬為2納米的產品。

從2017年左右開始，佳能就與鎧俠和大日本印刷3家持續進行合作開發，“目前量產用途的實用化已有眉目，我認為可以面向客戶銷售。”同時其還表示佳能已收到了半導體廠商、大學、研究所的很多咨詢，“由于引進EUV光刻設備需要龐大成本，作為替代措施的納米壓印備就備受期待。”


1、納米壓印的基本原理

光刻機原理

首先，回顧一下光刻的原理，其實就是曝光顯影，把光透過掩膜版照在硅片上的光刻膠涂層上，讓膠體曝光后發生變化（正膠曝光后變軟、負膠曝光后變硬），再用化學溶劑去軟存硬，就把可以把掩膜版上的微觀電路印制到晶圓上。

而納米壓印的原理則簡單粗暴的多，就是機械倒模，它所使用的模板是一個立體的模具，把納米級別的電路圖形直接壓出來。理論上，納米壓印就跟火漆印章，一個道理，直接把電路刻在模具上，然后印上去！就是這么的簡單粗暴！

實際上，納米壓印的概念早在90年代，就已經提出，但遲遲未能商業化。現在之所以被重新提出，是因為當芯片越做越小，已經逼近光刻方案的衍射極限。


光的衍射

光刻的衍射極限：到了納米尺度，光的波動性越來越強，其衍射現象，會導致曝光圖形失真。

根據佳能官網的數據，近期佳能所推出的那款納米壓印機，聲稱可以做到14nm的線寬，對應5nm工藝。如果通過改進模板，甚至能做到10納米線寬，3nm工藝。


2、納米壓印技術優勢

在這種背景下，新興的納米壓印技術受到關注。該技術使用模具，通過施加壓力將納米級圖案“壓印”到芯片材料上。其工藝簡單，不需要復雜的光學系統。

佳能最近推出的工業化壓印設備FPA-1200NZ2C，實現了這一技術的商業化應用。相比光刻機，這種設備更簡單、成本更低，還可以節約90%的電力。這可能成為芯片制造的一大革命。

這種技術可以實現5納米級別的芯片制造，這種技術與傳統的光刻技術相比，具有成本優勢，例如能降低40%制造成本，并使耗電量減少90%。隨著技術的持續進步和優化，其設備將有望實現下一代2納米的生產水平。這種技術由于其新穎性，它不太可能被現有的貿易限制明確禁止。一旦納米壓印技術成熟并得到驗證，其巨大的成本優勢將對光刻機市場形成沖擊。


3、中國企業正在搶抓納米壓印機遇

中國企業已經開始行動，搶占這一新興技術制高點。

比如蘇大維格、美迪凱等國內設備企業，都已啟動了納米壓印技術的研發工作。這些企業雖起點較晚，但并非完全沒有基礎。

在 Observatory 行業發展趨勢，順應技術演進方向，中國企業也有機會成為這一領域的后來居上。

更重要的是，這種新技術為中國突破長期以來的芯片制造技術壁壘提供了契機。我們可以借助這一東風，重啟自主創新，實現芯片制造的自主可控。

但是，我們也要清醒看到，要取代光刻機并非易事。先進光刻機技術已在產業中得到廣泛商業化應用，市場格局和生態已日趨成熟。新技術能否完全顛覆其地位，還有待觀察。

具體來說，我們需要關注幾點：首先是成本優勢能否長期持續；其次是產量是否能夠快速提升；最后是產品質量是否能穩定保證。這需要通過市場檢驗。

因此，盡管抱有希望，我們也需保持理性。

中國需要在光刻機和新技術兩個方向上同步發力，保持開放態度，才能為芯片制造業贏得更大發展空間。