Redmi Pad評(píng)測(cè)：紅米充滿(mǎn)野心的一次嘗試
從Note系列到K系列，從藍(lán)牙耳機(jī)到筆記本電腦，紅米不知不覺(jué)之間也已經(jīng)形成了自己頗有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品體系，在中端和次旗艦市場(chǎng)上甚至要比小米新機(jī)的表現(xiàn)來(lái)得更好，正所謂“大丈夫生居
近，芯片圈兒又有大新聞了。
佳能搞出了個(gè)新的芯片制造設(shè)備，不用光刻技術(shù)，就能造 5nm 的芯片。
而且說(shuō)是再優(yōu)化優(yōu)化， 2nm 制程也不是啥大問(wèn)題。
這可先把一眾網(wǎng)友們搞懵圈兒了，佳能怎么不好好造相機(jī)，跑出來(lái)搞造芯片的機(jī)器了？
并且一出手就是 5nm 、 2nm 的。
而這，差評(píng)君就不得不先幫佳能找補(bǔ)幾句了，其實(shí)一直以來(lái)，佳能在芯片制造設(shè)備上都有布局，隔壁的尼康也是一個(gè)樣。
不過(guò)目前光刻機(jī)的頂尖技術(shù)一直都被 ASML 獨(dú)占，佳能眼看追不上，于是在研究光刻機(jī)的同時(shí)，又找了另外一條賽道：納米壓印。
這次新聞的主角，也正是這個(gè) “ 納米壓印 ” 技術(shù)，反正消息一出，吃瓜群眾們的反應(yīng)是熱烈的。
像是什么 “ 光刻機(jī)即將被取代，納米壓印戰(zhàn)未來(lái) ” “ ASML 這下要慌了，被換賽道超車(chē)了 ” 。。。各種討論看得人一片沸騰，好像光刻機(jī)這玩意兒，以后只能在廢品回收站里看到了似的。
差評(píng)君也去大致了解了一下，卻發(fā)現(xiàn)事情比想象中的復(fù)雜，且有趣。
首先這些年來(lái)，光刻機(jī)的發(fā)展已經(jīng)逐漸走到一個(gè)瓶頸期，芯片制程的進(jìn)步速度，也肉眼可見(jiàn)得變慢。
沒(méi)有對(duì)比就沒(méi)有傷害，反觀發(fā)展至今才二十多年的納米壓印技術(shù)，卻是一個(gè) “ 快 ” 字了得，噌噌幾年就快要趕上光刻機(jī)的進(jìn)度了。
對(duì)比上個(gè)世紀(jì)五十年代起步的光刻技術(shù)，速度直接翻了一倍多。
并且，新的納米壓印技術(shù)和光刻機(jī)相比，不但成本也降了，甚至制造工藝也賊簡(jiǎn)單，更適合大規(guī)模生產(chǎn)。
這么說(shuō)吧，用光刻技術(shù)造芯片，總成本要是十塊，光刻技術(shù)就得花三塊，時(shí)間成本也占到總成本的一半。
對(duì)比之下，用納米壓印技術(shù)可以省掉將近三成的成本，要是晶圓吞吐量再提升一點(diǎn)，直接就能節(jié)省一大半的成本。
更重要的是，納米壓印技術(shù)的工藝非常簡(jiǎn)單，跟蓋章一樣，像下圖這種印章各位差友們應(yīng)該都見(jiàn)過(guò)或者玩過(guò)吧。
納米壓印的原理呢，和它差不多，只不過(guò)是迷你微縮版。
制造的過(guò)程統(tǒng)共就分兩步，一步造 “ 印章 ” ，一步 “ 蓋章 ” 。
先在刻好電路的底板上噴涂印章所需的材料，等凝固后就是納米壓印的印章。
然后再在晶片上噴涂一層納米壓印膠，直接蓋章、等待凝固、脫模就 OK 了。
在造印章、蓋章的過(guò)程中，都不用替換工具，一個(gè) “ 噴頭 ” 就能搞定，期間只需要更換里面的材料。
而隔壁需要折來(lái)折去的 EUV 光刻技術(shù)，不僅要一個(gè)龐大的透鏡陣列來(lái)控制光線，并且要產(chǎn)生這個(gè)波長(zhǎng)極短的極紫外光，還得大功率支撐著。
這樣對(duì)比之下，納米壓印技術(shù)簡(jiǎn)直是集能耗小、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備輕便等優(yōu)點(diǎn)于一身，不少人都認(rèn)為這會(huì)是有可能替代 EUV 光刻的技術(shù)。
而且如今，納米壓印技術(shù)也已經(jīng)發(fā)展出了不少分支，光是壓印方式就有三種：熱壓印、紫外壓印和微接觸壓印，其中紫外壓印常用在芯片制造中，在紫外光的照射下，壓印膠很容易凝固脫模。
根據(jù)固化方式、壓印面積等分類(lèi)也衍生出了很多不同的工藝。
這些工藝，除了造芯片之外，還能用在 LED 、 OLED 、 AR 設(shè)備中。
可以說(shuō)，在納米壓印這塊兒，已經(jīng)有百花齊放，步入快車(chē)道的跡象了。
另外，整個(gè)芯片制造行業(yè)，對(duì)納米壓印技術(shù)的關(guān)注也不少。
從 2004 年開(kāi)始，上面我們提到的佳能，就開(kāi)始悄悄研究起了納米壓印。2014 年它收購(gòu)了美國(guó)的一家納米壓印公司 Molecular Imprints （ 分子壓模 ），正式宣布進(jìn)入納米壓印市場(chǎng)。
后來(lái)，它還和東芝（ 現(xiàn)在的鎧俠 ）合作，準(zhǔn)備用納米壓印技術(shù)造 3D NAND 閃存，三星在買(mǎi) EUV 設(shè)備的同時(shí)，也還在著手進(jìn)行納米壓印技術(shù)的研發(fā)。
就連 SK 海力士也從佳能那邊買(mǎi)了納米壓印設(shè)備，準(zhǔn)備搞 3D NAND 閃存生產(chǎn)測(cè)試，并計(jì)劃在 2025 年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
如果能順利實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的話(huà)， 200 層以上的 3D NAND 閃存生產(chǎn)效率會(huì)大大提高。
到時(shí)候，用納米壓印技術(shù)造 DRAM 、 CPU 等芯片自然也就不遠(yuǎn)了。
在國(guó)內(nèi)，納米壓印的市場(chǎng)也是發(fā)展得火熱，不少高校像復(fù)旦、北大等都有相關(guān)的研究。前幾天佳能官宣自家的納米壓印設(shè)備之后，還順帶拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)概念股，匯創(chuàng)達(dá)盤(pán)中一度漲超 14% 。
國(guó)內(nèi)的一些上市企業(yè)，比如美凱迪、奧比中光、騰景科技等也都在納米壓印相關(guān)行業(yè)有所布局，并且還在繼續(xù)搞相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。
前期，市場(chǎng)火熱直觀的體現(xiàn)就是在專(zhuān)利上，目前國(guó)內(nèi)在納米壓印技術(shù)相關(guān)專(zhuān)利總數(shù)上排名第二，占比全球總數(shù)的 16% 。
所以說(shuō)納米壓印技術(shù)，妥妥是目前的當(dāng)紅辣子雞。
不過(guò)在差評(píng)君心里還有個(gè)疑團(tuán)，納米壓印技術(shù)這么簡(jiǎn)單，一句話(huà)就能解釋清楚原理，為啥這么晚才被研究，不應(yīng)該早就應(yīng)用了嗎？
于是我又回過(guò)頭仔細(xì)研究了下納米壓印的工藝流程，發(fā)現(xiàn)納米壓印這技術(shù)，在一開(kāi)始就卡了個(gè)大 BUG 。
而這 BUG ，也算是解答了差評(píng)君的疑問(wèn)，那就是：光刻機(jī)到底會(huì)不會(huì)被取代、被淘汰？
還拿蓋印章的例子來(lái)說(shuō)，用這種方法做芯片，第一步首先得做印章吧，但納米壓印做那個(gè) “ 印章 ” 的模具是 1 ：1 的。
但要怎么 “ 挖出 ” 印章里這種納米級(jí)的溝道？
（ 溫馨提示：當(dāng)初就是因?yàn)橥诓怀黾{米級(jí)的溝道才搞出的光刻機(jī)，用 5 ：1 甚至 10 ：1 放大后的電路板光刻。 ）
所以能供納米壓印選擇的要么是光刻，要么就是實(shí)驗(yàn)室里的電子束曝光以及聚焦離子束。
emmm 合著這一圈兒又回到起點(diǎn)了。。。
不過(guò)好在那個(gè)做印章的 “ 模具 ” 可以重復(fù)使用，不用大量生產(chǎn)，也算是另一種方式的節(jié)省成本，不然真就是脫褲子放屁。
當(dāng)然，除了這個(gè)大 BUG 外，納米壓印還有不少的技術(shù)難題等著解決。
平時(shí)我們自己玩印章的時(shí)候都避免不了印的不均勻，或者缺邊少角的。
而在納米尺度下的納米壓印技術(shù)，這些情況就更不能避免了，像下面這些兩邊高度不一、印章變形、沒(méi)有完全契合的現(xiàn)象都是很常見(jiàn)的殘次品。
要避免這些殘次品的出現(xiàn)，就得在技術(shù)上下功夫。
首先就是噴涂過(guò)程，也就是在晶片上噴涂納米壓印膠，在這個(gè)過(guò)程中，噴涂的厚度、均勻度等都有著嚴(yán)格的要求，并且還不能有氣泡、灰塵進(jìn)入，一旦進(jìn)入直接就報(bào)廢了。。。
解決辦法目前都是在壓印過(guò)程下功夫，局部加熱不均勻的部分，好讓印章和印膠嚴(yán)密貼合。
還有就是脫模過(guò)程，為了能讓壓印膠更好的脫模，業(yè)內(nèi)一般都會(huì)在膠上面搞上一層納米級(jí)別的抗粘性材料。
這雖然好脫模了，但這種抗粘性材料還會(huì)和模具發(fā)生摩擦啥的，模具的壽命也會(huì)因此縮短。
另外還有壓印膠材料、模具材料的選擇，模具定位及套刻精度，精確控制等等一系列問(wèn)題。
這些零碎的技術(shù)難題，體現(xiàn)到產(chǎn)品上就是良率的問(wèn)題。
所以，要實(shí)現(xiàn)納米壓印芯片量產(chǎn)就繞不開(kāi)這些問(wèn)題，而要解決這些問(wèn)題，大量的研發(fā)以及試錯(cuò)成本少不了，這一切，都需要時(shí)間來(lái)支撐。
后，再回到開(kāi)頭說(shuō)的納米壓印能不能取代光刻機(jī)的問(wèn)題上。
相信看到這里的朋友們心里應(yīng)該都有答案了：肯定不會(huì)，畢竟納米壓印在第一步就繞不開(kāi)光刻技術(shù)。
更重要的是，差評(píng)君覺(jué)得，這兩種技術(shù)之間的關(guān)系并不是非此即彼，與其說(shuō)納米壓印會(huì)取代光刻機(jī)，不如說(shuō)納米壓印是光刻技術(shù)的延伸。
就像二十世紀(jì)通用機(jī)床一樣，一開(kāi)始它們只生產(chǎn)產(chǎn)品，后來(lái)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)專(zhuān)用工具，專(zhuān)用工具再生產(chǎn)產(chǎn)品，不僅擴(kuò)大了產(chǎn)能，還降低了成本。
或許未來(lái)有一天，光刻機(jī)也會(huì)迎來(lái)這樣的角色轉(zhuǎn)變，到時(shí)候，說(shuō)不定芯片制造業(yè)，已經(jīng)完成了新一輪的革新。
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