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【新科技观察】纳米压印能否取代光刻机/清华研制出可“片上学习”芯片

2023年10月18日 09:17
财新智库出品的《新科技观察》报告每周二发送,提供重要的全球新科技政策信息、市场资讯、企业动态及深度洞察
资料图:清华研发的支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片。图:清华大学

  财新智库的《新科技观察》每周报告又和您见面了,本期我们的精彩关注包括纳米压印能否取代光刻机、清华研制出全球首颗支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片、马来西亚考虑出台TikTok电商禁令等等。想阅读报告全文、获取邮件推送服务,请点这里

  以下是报告精华摘要:

一、资讯速递

  【政策】

  ♢ 工信部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》

  ♢ 《生成式人工智能服务安全基本要求》公开征求意见

  【前沿】

  ♢ 清华研制出全球首颗支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片

  【市场】

  ♢ 美国同意三星和SK海力士向其中国工厂提供设备

  ♢ AI药企Iambic完成1亿美元B轮融资,英伟达、红杉资本参投

  ♢ 璞璘科技获得数千万天使轮融资

  ♢ 索尼宣布新设基金投资非洲娱乐行业

  ♢ 蜂巢泰国获得战略投资

  ♢ 宝马千亿元电池大单落地:蜂巢中标欧洲,宁德时代亿纬锂能角逐国内

  ♢ 一汽投资阿里旗下斑马智行

  ♢ 欧菲光董事长回应是否为华为手机提供摄像头模组

  ♢ 广汽拟投资滴滴自动驾驶公司不超过1.49亿美元

  ♢ 特斯拉宣布德国工厂涨薪计划

  ♢ 美国第二大人造钻石生产商申请破产

  ♢ 台积电已获准于南京持续营运,正申请在大陆营运无限期豁免

  ♢ 智己汽车正在规划插混产品

  ♢ vivo回应高管在印度被逮捕

  ♢ 受限于产能因素,小米北汽华晨等商讨代工

  ♢ 马来西亚考虑出台TikTok电商禁令

  ♢ 微软成功收购动视暴雪,成全球第三大游戏公司

  ♢ 苹果将寻求控制二手智能手机市场

  ♢ 消息称苹果已向台积电下达N3E订单承诺,筹备明年iPhone 16系列芯片

  ♢ 臻驱科技完成6亿元D轮融资

  ♢ 半导体巨头铠侠和西数或于本月达成合并协议

  ♢ 爱立信就5G专利起诉联想及其摩托罗拉子公司

  ♢ 丰田宣布与日本能源巨头出光兴产达成协议合作量产全固态电池

  ♢ 星链推出直连手机业务

  ♢ 法拉利开始在美国接受加密货币支付,计划明年扩大到欧洲

  ♢ 拜登考虑对海外中企施加人工智能芯片限制

二、深度分析

  《纳米压印,能否取代光刻机》

  苦光刻机久矣的半导体行业,终于盼来了曙光。10月13日,日本佳能公司宣布,正式推出可以用于制造存储芯片的纳米压印半导体制造设备FPA-1200NZ2C,并于当天开始接受订单。佳能表示,佳能的NIL(纳米压印)技术可实现最小线宽 14 纳米的图案化,相当于生产目前最先进的逻辑半导体所需的5 纳米节点。

  纳米压印这种像盖图章一样造芯片的方法,相对于光刻机效率更高、精度更高、成本更低,那么它在取代光刻机的道路上,还有什么阻力?

  纳米压印技术出现于1995年,当时DUV光刻遭遇100纳米分辨率的技术瓶颈,为突破这一瓶颈,美国工程院院士、华裔科学家周郁(Stephen Y. Chou)教授首次提出了基于高分子模压工艺的全新超高分辨率(<10纳米)的纳米结构制造技术——纳米压印技术。

  纳米压印,就是利用图案化的模具压制出带图案的结构,类似于盖图章的过程,然后利用刻蚀工艺将图形结构转移到其他材料,例如硅片、晶圆上。纳米压印技术克服了光学曝光技术中光衍射现象造成的分辨率极限问题,展示了超高分辨率、高效率、低成本、适合工业化生产的独特优势。

  相较于传统的光刻方式,纳米压印成本更低,工时更短,精度更高,因此不少人预测,当纳米压印技术成熟之后,极有可能取代光刻机。

  纳米压印技术主要包括两个步骤,首先是图形压印,将模板图形通过高温加热或者紫外光线辐射的方式转移到聚合膜上,然后就是图形转移,将刻印下来的图案加工到所需的材料上,最终得到成品。传统的光刻技术主要使用光子衍射,而纳米压印主要使用电子衍射,后者比前者的衍射极限更小,也就是说后者可以达到更大的分辨率。

  目前,纳米压印光刻机的制造成本只需要传统的光刻技术成本的60%,所耗费的电量更是只需要传统光刻机运行的10%。更重要的是,其工艺精度甚至可以达到2纳米。

  ……

  纳米压印技术虽然有很多优点,但也有很多缺点和困难,比如模板寿命低、容易污染、工作效率低、模板图案制作困难等等。

  这些问题导致了纳米压印技术的成本并不低,而且可靠性也不高。所以,在芯片制造领域,纳米压印技术一直处于边缘化的状态,只有少数公司和机构在进行研究和试验。

  ……(全文4850字)

  本文选自财新智库报告《新科技观察》,点这里阅读全文或注册邮件获得推送

责任编辑:王嘉鹏 | 版面编辑:吴秋晗
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