A Canon causou um grande alvoroço no ano passado quando introduziu sua primeira máquina de litografia por nanoimpressão (NIL) que pode ser usada para produzir chips sem utilizar sistemas tradicionais DUV ou EUV. No entanto, houve muito ceticismo em torno dessa ferramenta em particular e do método NIL em geral, já que os fabricantes de chips não estão familiarizados com ele. Esta semana, a empresa japonesa entregou seu sistema de litografia por nanoimpressão FPA-1200NZ2C ao Texas Institute for Electronics (TIE) para estudo, de acordo com Nikkei.
Embora possa não parecer uma grande notícia, isso pode ser um grande avanço para a Canon e a litografia por nanoimpressão. O Texas Institute for Electronics surgiu do Nanomanufacturing Systems Center da Universidade do Texas ‘em resposta ao crescente interesse da indústria em integração heterogênea avançada’. O TIE é apoiado por um consórcio de grandes empresas de semicondutores, incluindo Intel, NXP e Samsung. Também é apoiado pela DARPA, que recentemente concedeu ao TIE e à UT um subsídio de $1,4 bilhão para construir processadores 3D multi-chiplet para aplicações militares e civis.
No TIE, o sistema de litografia por nanoimpressão FPA-1200NZ2C da Canon será usado para pesquisa e desenvolvimento por fabricantes de chips no consórcio — o que é um grande negócio, já que atualmente Intel, NXP e Samsung usam litografia DUV e EUV (exceto NXP) para fabricar chips. Ao estudar as capacidades da litografia por nanoimpressão, essas empresas podem ou não adotar a tecnologia NIL em suas fábricas. A Canon certamente parece estar depositando muitas esperanças nesses testes — pois está visando vendas anuais de 10 a 20 unidades nos próximos três a cinco anos, de acordo com a Nikkei.
Sistemas tradicionais de fotolitografia DUV e EUV usam luz para projetar um padrão de circuito de uma fotomáscara em um wafer coberto por resist. Em contraste, a litografia por nanoimpressão carimba diretamente um molde — já padronizado com o design do circuito — no resist. Isso evita a necessidade de um sistema óptico, permitindo replicações mais precisas de designs intrincados em apenas um passo, o que pode reduzir os custos de produção. No entanto, enquanto a litografia processa wafers inteiros de uma vez, o NIL trabalha de forma serial e pode ser mais lento. Atualmente, o NIL é capaz de produzir chips com tecnologia de 5nm e pode eventualmente alcançar nós de 2nm, de acordo com a Canon.
Existem muitos desafios que o NIL enfrenta antes que a tecnologia possa ser amplamente adotada. Ainda há preocupações sobre a minimização de defeitos causados por partículas de poeira durante a produção. Além disso, a Canon precisará colaborar com outras empresas para criar materiais compatíveis com este novo método de litografia, o que será essencial para o uso generalizado na indústria. Finalmente, o NIL não é compatível com fluxos que envolvem DUV ou EUV, tornando impossível (ou pelo menos muito desafiador) integrá-lo aos fluxos de fabricação existentes — então os fabricantes de chips terão que projetar suas tecnologias de produção em torno do NIL (e isso é tanto caro quanto arriscado).