上周，又有一個新的話題。

某公眾號說，光刻機商之一的佳能推出了一款新設(shè)備，號稱顛覆光刻巨頭ASML！

一看標(biāo)題，非常之牛逼，把我都看傻了，千年老三的佳能，怎么突然之間打通任督二脈變成絕世高手，要華山論劍把ASML給干趴下了？

內(nèi)容是這樣的：日本佳能宣布推出新型光刻設(shè)備：FPA-1200NZ2C納米壓印半導(dǎo)體制造設(shè)備！

據(jù)佳能介紹，傳統(tǒng)的光刻設(shè)備通過將電路圖案投射到涂有抗蝕劑的晶圓上，而佳能此新產(chǎn)品通過在晶圓上的抗蝕劑上壓印有電路圖案的掩模來實現(xiàn)這一點，就像郵票一樣。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

所謂NIL，納米壓印是一種不同于傳統(tǒng)光學(xué)的微納加工技術(shù)路線，其實不算什么新型的“天頂星人科技”，以及有些歷史了。

1995年，華裔科學(xué)家周郁（Stephen Chou）教授首次提出納米壓印概念，從此揭開了納米壓印制造技術(shù)的研究序幕。

到2003年，納米壓印作為一項微納加工技術(shù)，被納入國際半導(dǎo)體技術(shù)藍圖（ITRS）。

2009年，美國從事納米壓印基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)的Molecular Imprints公司（MII）曾規(guī)劃將NIL技術(shù)用于32nm邏輯節(jié)點生產(chǎn)制造。但進展也未及預(yù)期——據(jù)說是因為生產(chǎn)速度慢，而且缺陷率高，資金問題也成為MII發(fā)展技術(shù)的掣肘。

五年后的2014年，佳能收購了MII。實際早在十年前，佳能從2004年就開始一直秘密研發(fā)納米壓印技術(shù)，直到收購MII公司，將其更名為Canon Nanotechnologies，從而進入NIL市場。

這是它的工作原理。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)佳能的說法，佳能的納米壓印技術(shù)NIL（Nano Imprint Lithography）技術(shù)可以實現(xiàn)最小實際線寬14nm的圖形化工作，相當(dāng)于最先進的邏輯代工的5nm工藝。此外NIL技術(shù)可以進一步改進，最小有望實現(xiàn)10nm的電路圖案，相當(dāng)于2nm工藝。

另外根據(jù)佳能的介紹，套刻精度是2.4nm/3.2nm（盡管我認為這個套刻精度不是那個套刻精度的概念），實驗室的研發(fā)數(shù)據(jù)是NIL可以處理每小時100片晶圓。這個已經(jīng)摸到了商業(yè)化門檻，因為ASML的NXE 3300系列的EUV光刻機，單位小時產(chǎn)能也就125片而已，非常接近了。

此外佳能的NIL技術(shù)也得到了下游客戶的認可，比如原日系存儲公司鎧俠（前身是東芝存儲）以及SK海力士們，他們在NAND制程上做了部分嘗試，目前來看，似乎還是有些作用的。

因此NIL被譽為下一代最有前景的光刻圖形化技術(shù)之一！

那么，佳能的NIL是否真的能顛覆傳統(tǒng)光學(xué)投影路線的光刻技術(shù)，打敗ASML呢？從大A來看，板塊似乎來臨，似乎中國如果采用了這條技術(shù)路線，就能繞過美國針對中國的EUV光刻機的封鎖（EUV的光源Cymer是美國公司），未來中國能制造更先進的芯片，看起來非常哇塞。

但是事實是什么？NIL能否顛覆ASML的EUV光刻機？今天我們來細聊NIL的優(yōu)缺點。

NIL的優(yōu)缺點

很顯然，NIL還是有一些優(yōu)點的，至少看起來這個最小可以實現(xiàn)10nm的線寬就非常誘人。

從優(yōu)點上來講，確實實現(xiàn)更小精度的圖形化工藝是其最大的優(yōu)點，延伸開來說法是一定程度上解決當(dāng)下中國大陸的需求，因此股吧就有人說未來中國能繞過EUV光刻機的限制，從而實現(xiàn)更小的5nm制程，所以A股相關(guān)板塊就了。

而且NIL設(shè)備價格便宜，根據(jù)佳能的介紹，其設(shè)備只有傳統(tǒng)光刻機十分之一都不到，畢竟一臺EUV都是上億美金，性價比十分突出。

不僅是設(shè)備便宜，而且NIL的功耗也低。不管是DUV還是EUV，都是有名的“電老虎”，每天光刻機消耗著巨大的電力，這電費也是FAB廠一筆不小的開支。

所以說，當(dāng)前NIL技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更小的制程，設(shè)備價格便宜，功耗低是其最大的優(yōu)點。

說完優(yōu)點再說缺點，聊點專業(yè)技術(shù)的。

從NIL的技術(shù)特點上來，掩膜板和晶圓是完全貼合的，這和50年前接觸式光刻機原理一模一樣。

接觸式光刻機

50年前的接觸式光刻機也是一片掩膜板完全覆蓋貼合一片硅晶圓，然后進行完整的一次曝光，1:1的進行一次圖形化轉(zhuǎn)移。

但是！接觸式光刻機有巨大的問題，第一是污染問題，導(dǎo)致當(dāng)時芯片的良率非常低，只有10%，產(chǎn)能根本上不去。

其次是掩膜版反復(fù)工作后極其容易損壞，基本曝光十次掩膜版就廢了，得換新的，因此掩膜版的成本也極其高昂。

這里兩者因素共同造成當(dāng)年的芯片成本居高不下。

當(dāng)年摩托羅拉的6800芯片，高達280多美金一顆，那可是上世紀60年代！簡直貴得離譜，除了米國軍方外，誰用得起這個？

所以沒多久接觸式光刻機就被淘汰，改用漸進式光刻機，掩膜板不再和硅片貼合，只是盡可能的接近。但是有一定的距離后光有衍射效應(yīng)，圖形會變模糊，后面為了解決因為光衍射問題，又發(fā)明了反射式光刻機。

Perkins Elmer 反射式光刻機

反射式也是1:1，但是隨著芯片制程不斷縮小，反射式的精度不夠看了，再接著就是步進式投影光刻機。

從步進式投影光刻機開始，基本和現(xiàn)代光刻機原理就沒啥區(qū)別了，掩膜板圖形通過物鏡系統(tǒng)，按比例精確投影到硅片上。

光學(xué)投影原理

這是第一臺GCA公司的4800型步進投影光刻機，當(dāng)年售價50萬美金，雖然貴，但是因為精度好，效率高，供不應(yīng)求！

GCA公司的DSW 4800步進投影式光刻機

再然后是效率問題。

步進投影光刻機除了成像精度好，沒有污染，以及掩膜板并非接觸式，沒有用多了報廢的問題等優(yōu)點，其最大優(yōu)點就是壽命長，而且對于整個工藝而言良率高！

現(xiàn)在ASML的頂配DUV，是單位小時300+片的產(chǎn)能，性能指標(biāo)是每片晶圓上曝光96個區(qū)域，每平方厘米30毫焦耳的能量。

ASML的光刻機把曝光效率，成像精度，以及一致性發(fā)揮到了極致，當(dāng)然背后離不開ASML變態(tài)的光學(xué)投影系統(tǒng)以及高效高精度的雙工件臺技術(shù)。

那么問題來了，佳能的NIL是否也有ASML這樣的效率，良率和壽命？

除了效率問題，那一致性問題呢？是不是每一次曝光，每一臺設(shè)備的精度都能保持一致性呢？如果做不到，那就十分炸裂，客戶怎么用？

再從細節(jié)上來講，接觸式有個最大弊病，既然是接觸壓印，你得考慮材料問題吧，得考慮應(yīng)力問題吧，得考慮各種形變問題吧，這些問題從某種角度而言，可比光學(xué)難題難處理多了。

光學(xué)投影的誤差，問題說穿了就是麥克斯韋方程組里的問題，理論和公式早就搞得清清楚楚，無非就是應(yīng)用端想辦法解決而已。

但是這個壓印的材料問題，應(yīng)力問題，形變問題，目前來看堆難題在前方，而且還是一時間解決不了的問題，個人認為只會比光學(xué)難題大而不是小。

還有壽命問題，顯然NIL從設(shè)備到材料是有壽命的，這個壽命是多久？1000次，還是10000次，還是100000次？

假設(shè)壓印頭尺寸跟光刻機一樣是26x33mm，一片12寸晶圓有96個區(qū)域需要曝光，因此一片晶圓需要壓印96次。

而現(xiàn)代光學(xué)光刻機一天要跑5000-6000片晶圓，就按5000片的量算，一天就是96*5000=480000次，一天48萬次。

就算NIL的十萬次壽命連半天都跑不到就掛了，哪怕一百萬次壽命，也才能用2天而已，這壽命根本沒法看，要知道光刻機工作壽命普遍是20-30年的！

我去參觀過很多FAB廠，有些光刻機年紀比我還大！我都是“男人一枝花”的年紀了！

據(jù)我所知，現(xiàn)在NIL的壽命就根本沒這么久能用，撐死一萬次。

綜上所述，盡管NIL有其低成本， 低功耗，精度高的優(yōu)點，但是污染，應(yīng)力，一致性，壽命，效率，堆難題根本就沒解決。

而且就從產(chǎn)業(yè)鏈角度而言，現(xiàn)在NIL也只是實驗室階段的嘗試，其研發(fā)投入，市場接受度，說商業(yè)化還早著呢，別提什么中國利用NIL繞過EUV限制實現(xiàn)5nm以下工藝，這都是扯淡。

當(dāng)然A股股民可不管這些。

擁抱泡沫是每個大A韭菜自我后的修養(yǎng)之一

雖然從專業(yè)角度來看，NIL說取代EUV根本就是天方夜譚，但是A股可不管這些！

想想也是，畢竟A股又有幾個人是專業(yè)的技術(shù)專家呢？

專業(yè)人不說，沒人出來點破皇帝的新裝，這不是就是一個很好的題材嗎？一看NIL取代EUV光刻機，中國突破5nm有望，不是非常有希望，非常熱血的話題么！

反正普通人又看不懂，跟著炒就完事了。

所以說管它呢，該炒還得炒，該擁抱泡沫還得擁抱泡沫，畢竟擁抱泡沫才有超額收益，各位說是不是？

沒想明白的人，來，再讓我們背誦一下大A韭菜的自我修養(yǎng)：

搏一搏，單車變摩托，賭一賭，汽車是路虎，拼一拼，綠源變馬丁，沖一沖，鳥籠變獨棟！

敢賭才是情，愛拼才會贏！

要想富，下重注，一分鐘，少打十年工！

誰家小孩夜夜哭，哪有賭徒天天輸？

小賭養(yǎng)家糊口，大賭發(fā)家致富，豪賭海邊大別墅！

哈哈哈哈哈哈哈……

今日廁所讀物完畢。