Японская компания DNP (Dai Nippon Printing), мировой передовик в области производства шаблонов для фотолитографических машин, ключевого оборудования в производстве микросхем, объявила о разработке формы (штампа) для наноимпринтной литографии с шириной линии (разрешением) 10 нм.
Японцы утверждают, что новый штамп способен «заменить часть процесса EUV литографии». А ведь фотолитографы экстремального ультрафиолета (EUV) — единственные на сегодняшний день машины, способные обеспечить серийное производство чипов по ультрасовременным техпроцессам в несколько нанометров. В EUV машинах рисунок интегральной схемы отражается от зеркального фотошаблона и переносится на полупроводниковую пластину, покрытую светочувствительным материалом — фоторезистом. Таким образом на пластине формируются трафареты будущих чипов. При этом в качестве инструмента рисования используется свет экстремального ультрафиолета с длиной волны 13,5 нм.
В наноимпринтных литографах рисунок интегральной схемы формируется оттиском штампа на покрытой фоторезистом пластине. Разрешение, которое обеспечивают современные EUV фотолитографы, составляет 13 нм (в случае использования классических машин с низкой числовой апертурой) и 8 нм (машины с высокой числовой апертурой). Так что заявленные DNP 10 нм действительно вполне «на уровне».
Приоритетеным заказчиком таких форм безусловно является японский передовик в области наноимпринтных литографов Canon. Этот оптический конгломерат, помимо того, что входит в тройку мировых лидеров по выпуску классических фотолитографов (вместе с голландской ASML и японским Nikon), является единственной компанией, выпустившей машину, способную работать на уровне фотолитографов экстремального ультрафиолета ASML.
Заявление DNP, что новый штамп будет поддерживать производство логических микросхем класса 1,4 нм, говорит о действительно выдающемся достижении японских инженеров. Ведь даже мировой лидер полупроводникового производства, тайваньская TSMC, только-только приступает к серийному выпуску 2 нм микросхем (разумеется, с использованием EUV фотолитографов ASML). А тут речь идёт о просто невероятных 1,4 нм.
Canon ранее опробовала свою наноимпринтную машину в производстве микросхем NAND памяти по техпроцессам 5 нм на мощностях японского производителя полупроводников Kioxia. Но способность новой технологии обеспечить производство гораздо более сложных логических микросхем, причём по самым тонким в мире техпроцессам, встретила немало скептиков. Так что теперь у японского дуэта есть хорошая возможность продемонстрировать свою правоту всей полупроводниковой общественности.
Ждать осталось недолго: серийное производство 10 нм наноимпринтных форм запланировано на 2027 год. Учитывая, что наноимпринтные литографы практически на порядок дешевле и энергоэффективнее своих фотонных собратьев, успех по этой части способен существенно изменить всю мировую полупроводниковую промышленность. Ведь именно фотолитографы вот уже более полувека являются её ключевым звеном.
Премиум-статья про иммерсионные фотолитографы: