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难怪诺贝尔科学奖开挂,日企新技术令人惊叹


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日本不仅获得31个诺贝尔奖,其76项半导体材料垄断全球市场。大日本印刷突破1.4nm模板技术,支持佳能纳米压印装置,耗电仅EUV光刻机1/10,成本大幅降低,适用于AI、自动驾驶芯片。台积电、三星计划量产,中国半导体落后,可趁禁售窗口合作引入,实现先进制程弯道超车,补齐7nm短板。


在两个月前的2025年度诺贝尔奖自然科学奖项颁布新闻发布会上,日本又增添了两名诺贝尔奖得主:一个是荣获生理学/医学奖的大阪大学教授坂口志文,另一个是荣获化学奖的京都大学教授北川进。

虽然一年获得两个诺贝尔科学奖已经令囊中羞涩的我们羡慕不已,但更令人惊叹的是,截至2025年,日本获得的诺贝尔奖中,2000年后的25年里,日本获得了22个诺贝尔科学奖,成为获得诺奖最多的非欧美国家。


扎实的科学研究实力,不仅让日本获得了31个诺贝尔奖,还使其成为全球最先进的半导体关键材料技术和产品供应国。日本在EUV光刻胶制备技术、300mm大硅片制造技术、半导体涂胶显影设备技术等76项半导体材料和设备领域构筑了全球最严密的技术壁垒,拥有市场份额超过70%的绝对垄断地位。

日本在半导体材料和设备领域的技术积累,推动日企砥砺前行,不断实现突破与超越。最近,日企又在先进半导体核心构件方面取得了重大突破。

12月10日,《日经亚洲》报道称,大日本印刷(DNP)开发出了能以十分之一的耗电量生产先进半导体的技术。将面向佳能生产的新方式制造装置,于2027年量产可支持新一代1.4纳米(1纳米为十亿分之一米)产品的核心构件。该技术的出现,让人工智能(AI)半导体的制造成本有大幅降低的可能性。


目前,要量产最先进的半导体,需要使用全球只有荷兰阿斯麦控股(ASML Holdings)生产的极紫外(EUV)光刻机。在晶圆(基板)上绘制电路的“光刻工序”占半导体总制造成本的3至5成。电路越精细,光刻次数就越多,耗电量也随之增加。一台EUV光刻机的价格为300亿日元左右,给半导体厂商带来沉重的投资负担。




而佳能的“纳米压印(Nanoimprint )”制造装置,采用类似盖印章的方式在晶圆上制作电路。大日本印刷开发出了相当于精细印章的电路原版“模板(template)” ,最高可用于1.4纳米制程。此前该技术无法支持2纳米等先进半导体的制造。



制作模板时,需要使用光刻技术。此次大日本印刷重新筛选了材料并调整设置条件,还采用了可使半导体电路密度翻倍的“双重图形化(Double Patterning)”技术。


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