[003]佳能（Canon）推出「Nano-imprint（奈米壓印）」的新技術

佳能推出了「Nano-imprint（奈米壓印）」的新技術。這是半導體製造程序中，在晶圓上繪製電路裝置的新技術。

佳能（Canon）於2022年在日本栃木縣新建一座半導體設備工廠，總投資額超過500億日元。這項投資旨在提升產能至目前的兩倍，並將在2025年春季開始投入運行。新工廠的主要產品將是半導體曝光設備，同時佳能還計劃開發一種新一代設備，以低成本製造尖端微細電路。這也是日本半導體產業技術創新全面投資計劃的一部分。

佳能在宇都宮事務所和阿見事務所兩個國內工廠生產半導體曝光設備，而新工廠將建於宇都宮事務所內約7萬平方米的空地。總投資額預計達到約540億至560億日元，計劃在2023年內開始建設。

據世界半導體貿易統計組織（WSTS）的統計數據，2021年全球半導體市場規模超過5000億美元。佳能預測新工廠建成後，兩個基地的總產能將增加約兩倍。

新工廠將極力爭取在2025年投產，同時推進新一代設備的開發。這項新技術被稱為「奈米壓印」，能夠以低於傳統曝光工序的成本製造微細電路。這種技術類似於印章，簡化了製造過程，同時降低了設備投資額。佳能主導這項技術的開發，並與鎧俠（KIOXIA Corporation）和大日本印刷合作。

半導體製造需求對更微細線寬的需求不斷增加，特別是隨著高度自動駕駛技術的普及。為了應對這一需求，佳能自2014年開始持續進行曝光裝置的研發。新工廠的建設和新一代設備的開發，使佳能能夠應對半導體市場的不斷變化，同時擴大其在半導體製造領域的市場占比。

奈米壓印技術是佳能引以為傲的一項創新。這種技術不僅可以一次形成三維電路，還可用於生產微細到幾十奈米的虛擬現實（XR）用超透鏡等產品。根據估算，一次曝光工序的成本有時可以降至傳統設備的一半。由於奈米壓印設備的規模相對較小，研發和引進也相對較為方便。

佳能與鎧俠和大日本印刷等公司自2017年開始持續合作，進行奈米壓印技術的研發。這一合作已經取得了實質進展，並且在量產用途上實現了實用化。佳能表示，目前全球只有佳能在進行奈米壓印設備業務，並認為這一領域的進入門檻相對較高。在奈米壓印技術中，主要的難點在於重疊精度，需要在晶圓上精準定位以實現準確的光罩重疊。佳能通過以往的曝光設備培育的測量技術在這一方面發揮了關鍵作用。

然而，新技術的普及還面臨一些挑戰。在奈米壓印過程中容易產生稱為粒子的垃圾，需要提高去除微小粒子垃圾的技術。為了解決這一問題，佳能計劃通過高精度過濾器和空氣幕來控制垃圾的產生。此外，如何在最大程度上延長光罩的壽命也是一個重要課題。製作微細光罩的工作相當複雜，生產光罩需要大量的時間和成本。佳能也開發了大量生產光罩的設備。

總體而言，佳能的半導體領域投資和技術創新展現了他們在半導體市場的積極態度。然而，新工廠和奈米壓印技術的實用化仍面臨一些挑戰。這需要佳能在整個供應鏈上進行持續的研發，同時克服新技術引入過程中的種種障礙，以實現技術的突破。這一系列的舉措有望使佳能在半導體製造領域繼續保持競爭力，同時推動整個行業的發展。

【Reference】
1.佳能高管：壓印技術有望造2奈米半導體 2023/12/25 半導體
2.佳能出半導體奈米壓印新裝置，能造5奈米産品 2023/10/17
3.佳能將新建光刻機新工廠，産能倍增 2022/10/05 半導體