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【行业动态】日本，1nm

科技 2024-12-18 10:02 上海

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大日本印刷开发出了用于形成线宽为1纳米级别的新一代半导体电路的“光掩膜（Photomask）”。近期已开始向半导体制造设备厂商等提供样品。预计1纳米半导体将在2030年以后普及，为提升人工智能（AI）和自动驾驶的性能做出贡献。

大日本印刷开发的是用于运算的逻辑半导体所使用的光掩膜。在作为半导体基板的硅晶圆上形成电路的曝光工序中使用。此次的光掩膜是该公司与总部位于比利时的半导体研发机构“imec”等合作开发的。

制造光掩膜时，要在玻璃基板上形成感光材料膜，然后通过照射电子束来绘制电路图。大日本印刷引进了最先进的电子束绘图设备。通过调节感光材料的厚度等，从数千种模式中找到了最佳加工条件。

大日本印刷计划在2023至2025年度向包括新一代极紫外（EUV）光刻设备用产品等在内的光掩膜业务投资200亿日元。此次为了实现1纳米级别，开发出了可支持光利用效率较高的“高NA”EUV光掩膜。

大日本印刷最早2027年度，面向力争在日本实现最尖端半导体国产化的Rapidus量产2纳米光掩膜。争取之后再量产1纳米光掩膜。目标是到2030年度使EUV用光掩膜销售额达到100亿日元。

1纳米半导体的电力效率和运算性能被认为可比2纳米半导体提高1至2成。以AI半导体为例，能够比以往更快地获取答案，并提高准确率。在自动驾驶方面，由于1纳米半导体的数据处理时间缩短，可以轻松掌握周边情况，安全性得以提升。

光掩膜分为两种，一种是由代工半导体的台积电（TSMC）等代工厂以及半导体厂商自制的产品，另一种是由大日本印刷等专业厂商开发并对外销售的产品。

在全球市场中，自制光掩膜占比6成，对外销售的产品占4成。日本企业在外销产品方面实力较强。据大日本印刷透露，预计外销光掩膜市场规模到2027年将比2023年增长40％，达到26.65亿美元。

TOPPAN Holdings（原凸版印刷）旗下的Tekscend Photomask（东京都港区）2月与美国IBM签订了为期5年的共同开发2纳米以后光掩膜的合同。目标是包括与imec合作在内，实现1纳米级别产品的实用化。

围绕1纳米级别的半导体相关部件，日本政府也打算加快支援步伐。日本文部科学省在2025年度预算的概算要求中列入了约40亿日元，用于研发包括1纳米以后产品在内的新一代半导体。（摘编自日经中文）

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