1.4nm制程新突破！

半導(dǎo)體行業(yè)再度爆出重磅消息——日本老牌材料大廠大日本印刷株式會社（DNP）宣布，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出線寬僅為10納米的納米壓印（NIL）模板，對應(yīng)邏輯芯片制造的1.4納米制程級別電路圖形化能力，這一成果將在2025年12月17日至19日舉行的SEMICON Japan 2025上正式亮相。

這意味著在全球芯片技術(shù)持續(xù)沖擊極限的背景下，這項(xiàng)技術(shù)有望成為半導(dǎo)體制造界突破傳統(tǒng)光刻設(shè)備重負(fù)、實(shí)現(xiàn)更低能耗與更低成本的“潛在替代方案”之一。

在過去幾十年里，根據(jù)摩爾定律，芯片制造工藝節(jié)點(diǎn)不斷縮小，晶體管之間的間距越小，芯片的單位面積算力越高，能耗越低。如今主流先進(jìn)邏輯芯片幾乎都在追逐3nm、2nm甚至更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的制造能力。

目前全球最先進(jìn)的光刻機(jī)——極紫外光刻機(jī)（EUV）——仍由荷蘭ASML幾乎一家獨(dú)大，尤其是高數(shù)值孔徑EUV（High-NA EUV）設(shè)備的導(dǎo)入，雖然進(jìn)一步提升了圖形分辨能力，但成本與能耗極高，設(shè)備一臺價(jià)格可高達(dá)數(shù)千萬美元甚至上億美元。

這也導(dǎo)致一個(gè)嚴(yán)重問題：先進(jìn)制程門檻極高，讓大多數(shù)制造廠望而卻步。

那么，納米壓印技術(shù)到底是什么？

傳統(tǒng)光刻是用光線投射和鏡頭放大圖案，而納米壓印則更像精密印刷：先在模板上雕刻好極精細(xì)的圖案，再通過壓力將圖案“印”到涂有特殊抗蝕劑的硅片上，讓圖案在基板上直接形成，省去了復(fù)雜的光學(xué)曝光過程。這聽起來是不是很像你壓印餅干上的花紋？不同的是這里的“印花”精度達(dá)到了納米級！

優(yōu)點(diǎn)非常誘人：大幅降低設(shè)備復(fù)雜性和采購成本，納米壓印系統(tǒng)的硬件成本遠(yuǎn)低于EUV光刻設(shè)備；能耗比傳統(tǒng)曝光工藝低得多，據(jù)相關(guān)報(bào)道指出，使用NIL技術(shù)的能耗或僅為傳統(tǒng)光刻的約10%（約減少90%）； 對于圖案密度極高的先進(jìn)制程具有潛力，在圖形密度和分辨率上，納米壓印通過設(shè)計(jì)優(yōu)化與模板技術(shù)升級，有望實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)小于EUV可輕松處理的特征寬度。

DNP本次宣布的核心突破是制作出線寬僅10nm的納米壓印模板，這相當(dāng)于傳統(tǒng)邏輯芯片界常說的1.4nm節(jié)點(diǎn)能力——雖然“節(jié)點(diǎn)”這個(gè)詞本身更多是行業(yè)標(biāo)稱，而非真正工藝物理尺度指標(biāo)，但從行業(yè)意義來看，這已是極其先進(jìn)的圖形分辨能力。

值得注意的是，這套模板并不是單純依靠傳統(tǒng)光學(xué)方法印制出來的，而是結(jié)合了自對準(zhǔn)雙重圖案化（SADP）等先進(jìn)技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)超高密度的圖案。

DNP方面也明確指出，目前這項(xiàng)技術(shù)已進(jìn)入客戶評估階段，并計(jì)劃在2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目標(biāo)是在2030財(cái)年銷售額達(dá)到約40億日元。

盡管看起來潛力無窮，但NIL要真正替代EUV還面臨不少挑戰(zhàn)：模板制造本身難度極高，納米壓印需要制作超精細(xì)、高可靠的模板，任何模板缺陷都可能直接導(dǎo)致芯片缺陷；重復(fù)使用與壽命問題，模板重復(fù)使用次數(shù)與清潔、磨損控制有關(guān)；良率與對準(zhǔn)難題，相比光學(xué)曝光，可控性與良率穩(wěn)定性仍需大規(guī)模工程驗(yàn)證。因此，目前業(yè)內(nèi)看法普遍認(rèn)為：納米壓印更像是補(bǔ)充路徑，而非在短期內(nèi)全面取代EUV。

這次DNP的成果不只是一個(gè)技術(shù)新聞，它在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭語境下具有更深層意義：

日本本土半導(dǎo)體生態(tài)試圖重構(gòu)價(jià)值鏈：在EUV等核心設(shè)備領(lǐng)域長期被ASML壟斷的情況下，DNP和合作伙伴例如佳能等，通過不同技術(shù)路線試圖打開新局面。

對中國乃至全球Fabless/Foundry生態(tài)都有啟發(fā)：如果納米壓印等低成本制程支持技術(shù)成熟，就意味著更多國家和企業(yè)可以以更低門檻參與先進(jìn)制程競爭。相關(guān)技術(shù)，例如中國公司在納米壓印設(shè)備上也已經(jīng)有初步成果（如國內(nèi)企業(yè)交付的NIL系統(tǒng)）表明全球競爭格局正在變化。

納米壓印技術(shù)已經(jīng)從學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室走向工程驗(yàn)證階段，而DNP這一次的10nm模板突破無疑是該技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化邁出的重要一步。

盡管它不會在短時(shí)間內(nèi)完全取代EUV光刻，但它的出現(xiàn)意味著：先進(jìn)制程不再只有一條路可走；更低成本、更低能耗的芯片制造路徑成為可能；全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭格局正在悄然重塑。

這不僅是技術(shù)突破，更是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)脈動的重要信號。在未來的芯片競速中，每一種“破局者”技術(shù)都有可能成為改變游戲規(guī)則的關(guān)鍵。

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