Canon kondigt de release van zijn eerste nano-imprintmachine voor geavanceerde chipproductie aan. Volgens Canon kan de machine '5nm'-chips produceren, met '2nm' in het vooruitzicht. De Japanse fabrikant wil hiermee concurreren met ASML's euv-machines.
Canons eerste nano-imprintmachine betreft de FPA-1200NZ2C, die nu wordt verkocht aan klanten. De machines werken op een andere manier dan traditionele chipproductieapparatuur. Chips worden momenteel vooral geproduceerd via fotolithografie. Daarmee worden chips geproduceerd door patronen te 'projecteren' op een wafer door middel van licht en een lichtgevoelige resistlaag. Bij nano-imprints komt echter geen licht kijken. De chippatronen worden direct op de wafer gedrukt, als een soort stempel.
:strip_exif()/i/2006168752.jpeg?f=thumblarge)
De grootte van de geproduceerde transistors is hiermee dus evenredig aan de nauwkeurigheid van het masker waarop het patroon is afgebeeld. Daar komen overige zaken, zoals de golflengte van het licht en de numerieke apertuur, niet bij kijken. Bij fotolithografie is dat wel het geval. Canon zegt dat huidige maskers momenteel gebruikt kunnen worden om lijnbreedtes van 14nm te produceren. Dat is het equivalent van een '5nm'-procedé, zo schrijft de fabrikant in zijn persbericht. Met toekomstige verbeteringen in maskerproductie moet het nano-imprintsysteem in staat zijn om op 2nm-nodes te produceren.
Momenteel is euv-lithografie nodig om bepaalde lagen van 5nm-chips te produceren. Dergelijke systemen worden alleen geproduceerd door het Veldhovense ASML. Met de introductie van nano-imprints kan Canon voor het eerst concurreren op het gebied van deze geavanceerdste chipproductie. Tot op heden produceerde Canon alleen minder geavanceerde duv-lithografiemachines.
Verder kunnen met nano-imprints 'complexe circuits' met een enkele imprint geproduceerd worden, waar chips met fotolithografie vaak meerdere keren belicht moeten worden. Dat maakt nano-imprints in theorie goedkoper om te produceren, aangezien minder productiestappen nodig zijn. Ook het stroomverbruik moet lager zijn, aangezien er geen speciale lichtbron met een specifieke golflengte nodig is.
Nano-imprints kunnen wel defectgevoelig zijn. Er kunnen bijvoorbeeld fijne deeltjes tussen het masker en de wafer komen. Dat kan leiden tot printfouten en defecten. Canon zegt dat het een nieuw systeem heeft ontwikkeld dat vervuiling met fijne deeltjes moet onderdrukken. Dat systeem moet er ook voor zorgen dat het masker zeer nauwkeurig uitgelijnd kan worden, wat nodig is om chips met meerdere lagen te produceren zonder defecten. Traditioneel was dat nog een uitdaging met nano-imprints, schrijft ook SemiEngineering.
Canon werkt al jaren aan nano-imprintmachines. De Japanse fabrikant nam in 2014 onder meer Molecular Imprints over, een Amerikaans bedrijf dat werkte aan machines voor nanopatterning. Verschillende bedrijven deden tests met nano-imprintmachines, waaronder geheugenmakers SK hynix en Kioxia.