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由於奈米壓印微影還有許多問題需要克服，像是技術成熟度，導致光學微影仍是目前主流。示意圖。（彭博）
佳能奈米壓印微影 能生產2奈米
〔記者林浥樺／綜合報導〕微影（Photolithography或Lithography）是半導體元件製造製程中的重要步驟，主流為光學微影，而目前先進製程使用的是極紫外光微影（EUV）技術，艾司摩爾（ASML）是全球唯一可供應極紫外光微影的設備製造商，因此其在半導體供應鏈內的重要性不可言喻，不過日本企業佳能（Canon）來勢洶洶，在2023年10月推出了奈米壓印微影 （NIL） 的設備，可用來生產5奈米晶片，經過改良後甚至能生產2奈米，欲挑戰艾司摩爾在微影設備市場的地位，引發市場高度關注。
微影指的是將電路設計圖微縮「轉印」在矽晶圓上的過程，這包含光學微影、電子束微影、X光微影，以及奈米壓印微影等技術。其中又以光學微影的步驟簡易快速，還可大量生產、製造，解析度又佳，因此成為現在的主流技術。
光學微影主要原理，是把曝光的光源，透過已刻好圖案的光罩及光阻，決定要讓哪些地方讓光通過，而正光阻劑在經過曝光後，受到光照的部分將會變得容易溶解，沒有受到光照的部分，就會形成圖形，之後用顯影液把光阻溶解掉，再進行蝕刻，就會得到圖案化的矽晶圓。
另一個在半導體生產流程中，比較常用的微影技術是電子束微影，指的是使用電子束在表面上製造圖樣的技術，儘管其優點在於高解析度，但產能過低，沒辦法像光學微影般可用於大量生產，因此目前該技術仍在持續研發中，現主要用在半導體光罩製作，又或者是少量生產或研究開發用途的產品上。
X光微影則受限於X光偏折困難，無法以縮小投影型式進行曝光，由於奈米等級的光罩製作不易，生產技術仍有許多困難需要克服，因此X光微影現較少被應用。
艾司摩爾（ASML）是全球唯一可供應極紫外光微影的設備製造商，圖為High NA EUV設備模型圖。（路透）
奈米壓印微影 成本更低
日本企業佳能（Canon）全力發展的奈米壓印微影，奈米壓印微影從1990年代中期出現，是先透過電子束在光罩上刻下圖案，然後壓印在已塗滿光阻的矽晶圓上，進而產生圖案，原理類似製作糕餅時，利用木頭模具在糕餅上壓印出花紋。而奈米壓印微影不只可用於2D圖形，也可應用在一些3D圖形上，還可以應用在任何基板上。
儘管光學微影是現在主流，卻有著製造設備成本高昂、需要大量電力才能運作導致其耗能極高等缺點，而這就凸顯了奈米壓印微影的優勢，其製程更簡單且成本更低，還能快速製造出大面積的奈米級結構。
佳能2023年10月宣布開賣「FPA-1200NZ2C」這款採用奈米壓印微影的設備，佳能宣稱，該設備可用來生產5奈米晶片，經過改良將可進一步生產2奈米。佳能近10年來，一直和大日本印刷（Dai Nippon Printing）與鎧俠（Kioxia）攜手研發NIL技術。由於奈米壓印微影設備可大幅降低成本和耗能，因此備受半導體廠商期待。
佳能今年10月宣布開賣「FPA-1200NZ2C」這款採用奈米壓印微影技術的設備。（圖擷取自佳能官網）
能源耗用僅EUV的1/10
佳能的半導體機器業務部長岩本和德接受《日本經濟新聞》採訪時表示，該設備的耗能量，只有光學微影設備的10分之1，售價也相對便宜。佳能執行長御手洗富士夫接受《彭博》採訪時透露，儘管該設備最終售價還沒有確定，但將比艾司摩爾的EUV設備少一位數。御手洗富士夫說：「我不認為奈米壓印科技能取代EUV，但我相信這能創造新的商機及需求。」透露佳能已經接到許多客戶的詢問。
《日經》報導指出，整體來說，奈米壓印和EUV相比，能將該工序的製造成本降低4成。對於日本等電力短缺的國家來說很有吸引力，對於推動減排的半導體企業來說，也能滿足其需求。
但實際上，奈米壓印微影目前仍有許多問題需要克服，像是技術成熟度，因壓印需要在晶圓上定位以準確對準光罩，沒有對齊好就會出問題。岩本和德就坦言，這是奈米壓印的困難點，他強調佳能的測量技術在此發揮了作用。
受限於技術，奈米壓印微影現在仍受限於量產能力、良率低、缺陷過多和微粒污染等問題，岩本和德稱，微粒是壓印產生出來的垃圾，需要高精度過濾器和空氣幕控制，而能在多大程度上延長光罩壽命也很重要，生產這類微細的光罩相當困難，包含生產成本和時間在內，都是奈米壓印微影要如何普及化的課題。《彭博》在報導中直指，佳能必須證明，它們已經完善解決，包含缺陷率高在內等過去困擾業界的問題。
佳能執行長御手洗富士夫認為，根據他的理解，佳能可能無法將奈米壓印微影設備出口到中國。（彭博）
恐難銷售至中國
Semiconductor Advisors總裁馬伊爾（Robert Maire）接受《電子工程專輯雜誌》（EE Times）指出：「我們確實讚揚佳能透過日本工程技術取得了巨大進步，但基本的技術限制仍然存在」。點出缺陷（Defectivity）和對準（Alignment）一直是奈米壓印微影的長期存在問題和局限性。
馬伊爾認為，奈米壓印微影可能在記憶體晶片生產中具有潛在應用，因為儲存晶片比邏輯更能容忍缺陷問題。
Gartner研究副總裁古普塔（Gaurav Gupta）認為，艾司摩爾作為全球唯一一家，有能力製造2奈米及以上製程晶片的曝光設備供應商的地位，至少在未來2年內仍是相當穩固。
專家也點出，佳能的奈米壓印微影還有向中國銷售設備的潛在限制，認為佳能的設備需要好幾年的時間，才能追上艾司摩爾的EUV設備。日本從2023年7月起加強高性能半導體製造設備的出口管制，古普塔就認為，佳能的設備可能會受到管制，禁止出口到中國。
佳能執行長御手洗富士夫接受《彭博》採訪時提到，根據他的理解，佳能可能無法將奈米壓印微影設備出口到中國；日本經濟產業省的官員則稱，無法針對特定的公司和產品，評論出口管制禁令將如何產生影響。
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