光刻技术是制造芯片的基石。目前光刻技术的实现主要靠EUV等传统光刻机。不过随着去年10月份佳能推出新型FPA-1200NZ2C纳米压印光刻机，可将电路图案直接印在晶圆上，号称通过纳米压印光刻（NIL）技术实现了目前最先进的半导体工艺。该消息使得纳米压印光刻成为行业的关注热点。

今天我们就来聊一聊纳米压印产业链上游的最贵耗材——纳米压印模板。

（关注公众号，在对话框回复“纳米压印”，看看有哪些可以关注。）

01

生产流程的基础，上游材料的关键

纳米压印生产的主要流程有模版制作、晶圆清洗、旋涂匀胶、纳米压印、固化、脱膜、镀膜、晶圆切割、镜片贴合、镜片封边等步骤。其中模板制作作为整个生产流程的开端，其制备非常重要。因为模板上的图形质量决定了纳米压印能够达到的转移到聚合物上的图形质量，模板上的分辨率决定了聚合物上图案的分辨率。纳米压印模板所起的作用相当于光学光刻中的掩模板。

紫外纳米压印光刻与光学光刻流程对比

资料来源：果壳硬科技

掩膜版，又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等，是下游行业产品制造过程中的图形“底片”转移用的高精密工具，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载体。和掩模板一样，纳米压印模板位于产业链上游，是下游电子元器件制造业批量生产、下游行业生产流程的关键模具，也是下游产品精度和质量的决定因素之一。

纳米压印产业链

资料来源：AMI埃米空间

02

加工要求高，技术升级中

虽然纳米压印模板类似传统光刻掩模板，但其加工要求要高于光掩模板。原因就在于纳米压印是按1:1的比例完全复制模板上的图案，这一点不同于传统的光学投影光刻采用的1:4倍缩式镜头。这意味着纳米压印图形化设备的精度要求已经超过了同技术节点的传统光罩。因此模板的加工十分关键，它直接决定了纳米压印工艺的效率、缺陷、分辨率等关键性因素。

也正因为纳米压印的1:1复刻，其压印出来的图案尺寸完全由模板上的图案决定，所以不会受到传统光刻胶技术中光源波长、光学衍射的限制和影响。与光刻设备产生的图案相比，纳米压印技术再现了更高分辨率和更大均匀性的图案。

纳米压印技术分类

资料来源：AMI埃米空间

按照模具类型的不同，纳米压印光刻可分为三种不同的技术：硬模、软模和混合纳米压印。其中硬模常用的材料有Si、SiO2、SiC、金刚石等。硬模板能在聚合物材料上形成10nm分辨率的图案，尽管分辨率很高，但硬模仍存在许多与固有特性相关的问题，如图案化区域的缺陷控制等。

如果可以使用柔软而柔韧的材料（通常是聚合物基材料，如PDMS、PFPE、ETFE和PET）来调解这种困境，那么既能降低成本，又能提高图案化的良率和缺陷控制。这就是软膜纳米压印光刻。

业内为了进一步提高制造分辨率，同时保留软模的所有优点，引入了结合了紫外光固化硬模和软模的混合模具。紫外光固化混合模具由透明柔性基材（通常为PET）和紫外光固化树脂组成，可涂覆在柔性基材上，固化后作为图案模具使用。

03

市场广阔，未来可期

虽然半导体纳米压印还处于研发阶段，但考虑到纳米压印模板对应传统光掩膜，其市场空间广阔、未来可期。光掩膜占整个晶圆制造材料市场的12.3%，仅次于硅和半导体气体，是半导体产业链中的重要材料。根据SEMI2023年统计，全球半导体光掩膜市场在2022年实现了连续第10年的增长，达到55亿美元。按地区划分，由于代工和内存容量的主导份额，亚太地区代表着最大和增长最快的光掩膜市场。

清溢光电投资者问答

资料来源：wind

从半导体产业历史发展来看，我国一直处于缺位状态。随着我国技术发展的积累以及国家大基金的扶持，我国企业当前也算天时地利人和。就纳米压印模板产业而言，我国企业已经在瞄准机会准备出击。如国内领先掩膜版制造商清溢光电（688138）表示已经关注半导体纳米压印的技术发展。