纳米压印光刻技术,是东大裔科学家周郁,在1995年提出的一种技术路线。
其原理,就像是雕版印刷,先制作一块带图案的模板,然后把它压到涂了特殊胶水的材料上,通过加热或紫外线照射,使胶水固化,芯片便压印完成。
而传统光学光刻,像是用放大镜聚焦阳光烧图案,和我们小时候,用老花眼镜点燃纸片,或烧蚂蚁差不多。
这种技术,非常依赖极紫外光,也就是EUV的短波长突破衍射极限,在光源、镜头的制造精度要求非常高。
而现在,光源、镜头的精度已逼近物理天花板,而且涉及10万+零件,成本非常高。
相比光学光刻,纳米压印光刻摆脱了复杂的光学系统,其精度主要受模板精度、对准系统、施压与温控装置,还有压印胶材料的特性影响。
相对于传统光刻机,纳米压印光刻设备成本要低得多,包括压印设备、模板制备设备在内,总成本只有几分之一甚至更低。
而且,它的技术门槛也低得多,不像传统光刻机,即使买到设备,想要实现先进制程,也要进行技术攻关。
打个比方,如果台积电用的是纳米压印光刻设备,那其他公司买到设备后,很快就能追上台积电的工艺制程。
而且,它的使用成本,也低得离谱。
以EUV光刻机为例,功率动不动就是1到1.4兆瓦,每天耗电差不多要3万度。
像台积电,它一家的用电量,就占据全岛5%以上,搞得某岛经常性电力紧张。
而纳米压印设备的功率,通常只有100到200千瓦,是EUV光刻机的十分之一。
还有光刻胶的使用量,纳米压印也比传统光刻工艺要少。
再加上纳米压印是一种并行加工技术,可同时对大面积图案进行压印,不需要像传统光刻机一样逐点进行,其生产效率也要高得多,这又会进一步降低成本。
因此,纳米压印从设备到耗能,再到用料、人工等,成本都要低于传统光刻工艺。
整体算下来,直接能把芯片干成白菜价。
用臧教授的话说:“把手机价格降到九块九包邮,应该做不到,但如果只是想把处理器价格,打到九块九,是有可能的。”
不过,它最大的问题就是缺陷率偏高。
像这种“接触式”工艺,很容易带入杂质,以及出现粘胶、气泡等状况。
另外,还有模板磨损;压印过程中产生的机械滑移,导致精度下降;压力不均匀等问题,也会增加缺陷率。
“那你们是怎么解决的?”江晟好奇地问道。
臧教授笑着道:“关于这一点,首先要感谢鹏城大学。”
“鹏城大学?”
“对。”
臧教授解释说,“之前,我们在进行第二轮融资时,鹏城国资委不是让我邀请一些教授,来鹏城大学吗,还说每年都会给予不低于10亿的专项拨款。
然后,我就邀请了几位比较熟的教授过来。
其中一位,发明了一种在模板表面镀超疏水涂层的自清洁模板,可以使缺陷率大大降低,原本15%的缺陷率,可以降低到5%。”
闻言,江晟忍不住感叹:“鹏城国资委的这钱没白花啊!”
“那是。”
臧教授自豪道,“这项成果确实很有效,但我们也不差。我们通过不断改进,打造了一个晶圆级的无尘室,将洁净度提升了10倍。”
“厉害!”
江晟竖起大拇指,将情绪价值给满。