大日本印刷（DNP）於 2025 年 12 月宣布，成功開發 10nm 線寬的納米壓印光刻（NIL）技術，可應用於相當於 1.4nm 級別的先進邏輯半導體製造。這項突破為尚未部署極紫外光（EUV）設備的晶圓廠，提供另一條通往先進製程的路徑。技術預計 2027 年量產，目標在 2030 財年為 DNP 帶來 40 億日圓（約港幣 2 億元）的納米壓印業務營收。此技術重點在於能將曝光製程能源消耗降至傳統方法的十分之一，同時維持與 EUV 相當的圖形精度。本文將深入探討此技術如何挑戰 ASML 的 EUV 壟斷地位、對半導體供應鏈的影響，以及產業化的實際挑戰。
技術突破：用「印章」取代「光刻」的製程創新
DNP 此次開發的 10nm NIL 技術採用自對準雙重成像（SADP）工藝，透過薄膜沉積和蝕刻將電路圖形密度翻倍，實現相當於 1.4nm 節點的圖形化能力。與傳統光刻技術不同，納米壓印如同印章般將電路圖案直接壓印在晶圓上，省去複雜的光學系統。根據 DNP 官方數據，這項技術結合該公司在光罩製造領域累積的高精度圖形化能力，以及晶圓製造製程技術，在產品精度、穩定性與量產可行性方面均達到先進邏輯半導體要求。相較於 EUV 需要使用 13.5nm 波長的極紫外光和價值數億美元（約數十億港元）的設備，NIL 的物理壓印方式大幅簡化製造複雜度，使其在特定製程環節具備成本優勢。
能耗與成本優勢：挑戰 EUV 的經濟可行性
半導體製造是全球極為耗電的產業之一，單一 12 吋晶圓廠的用電量可達 100 至 200 百萬瓦，相當於一座小型城市的耗電量。在此背景下，DNP 的 NIL 技術展現顯著能源效益。根據官方估算，採用納米壓印的超精細半導體製程，可將曝光環節能源消耗降至當前主流製程（包括氬氟化物浸潤式和 EUV）的約十分之一。這項優勢在當前全球追求環保製造和碳中和的趨勢下尤為關鍵。Canon 作為 NIL 技術另一主要推動者，其 FPA-1200NZ2C 系統已能實現 14nm 線寬，並聲稱可生產 5nm 製程晶片，該公司更投資 500 億日圓（約港幣 25 億元）在宇都宮建設新廠，將光刻系統產能提升三倍。市場研究顯示，納米壓印光刻系統市場規模預計從 2024 年的 1.4 億美元（約港幣 10.9 億元），增長至 2032 年的 2.9 億美元（約港幣 22.6 億元），年複合增長率達 9.5%。
產業格局重構：ASML 壟斷地位面臨挑戰
ASML 目前在 EUV 光刻設備市場擁有近乎壟斷地位，該公司計劃到 2025 年將產能提升至年產 600 台深紫外光（DUV）設備和 90 台 EUV 設備。EUV 光刻設備市場預計從 2025 年的 97.1 億美元（約港幣 757.4 億元），增長至 2030 年的 183.8 億美元（約港幣 1,433.6 億元），到 2034 年將達 339.1 億美元（約港幣 2,645 億元）。然而 NIL 技術崛起為這一格局帶來變數。日經亞洲報導指出，DNP 計劃 2027 年開始量產可用於製造尖端 1.4nm 晶片的模板材料，這為未能取得 ASML 高價 EUV 設備的廠商提供替代方案。產業分析師認為，雖然 NIL 可能無法完全取代 EUV 在大規模邏輯晶片生產中的地位，但在特定應用場景如記憶體晶片、光電元件和生物醫療設備製造中具有競爭優勢。Canon 和 DNP 的技術推進顯示，日本正試圖在被 ASML 主導的先進光刻領域開闢新賽道。
商業化挑戰：從實驗室到量產的關鍵考驗
雖然技術前景看好，NIL 要實現大規模商業應用仍面臨多重挑戰。DNP 已開始與半導體製造商進行客戶評估工作，但量產良率、生產節拍以及與現有製程整合等問題仍待驗證。半導體設備市場研究顯示，光刻技術在先進節點製造中的創新佔比超過 50%，EUV 在先進節點的圖形化成本較 DUV 降低達 25%。NIL 要獲得晶圓廠採納，必須在這些關鍵指標上展現競爭力。同時，TSMC 和 Samsung 等領先晶圓代工廠已在 EUV 製程上投入巨資並建立完整生態系統，TSMC 5nm 製程有 70% 依賴 EUV 技術，Samsung 則計劃 2025 年推出 2nm 製程、2027 年推出 1.4nm 製程。DNP 的技術更適合作為補充性解決方案，針對特定製程環節或尚未大規模投資 EUV 的中小型製造商。
對企業的策略意義與產業前瞻
DNP 的 10nm NIL 技術突破對半導體產業鏈具有多重戰略意義。對晶片設計公司而言，這提供更多樣化的製造選項，降低對單一設備供應商的依賴風險。對晶圓代工廠而言，NIL 可作為降低特定製程環節成本和耗電的工具，特別是在地緣政治風險加劇、設備取得受限的情境下。對投資者而言，納米壓印技術市場有望在未來十年超過 10 億美元（約港幣 78 億元）規模，相關供應鏈值得關注。然而，這項技術能否如 DNP 所願在 2030 財年貢獻 40 億日圓營收，關鍵在於能否在未來兩年內完成客戶驗證並建立穩定供應體系。隨著人工智能（AI）、數據中心和 5G 應用推動半導體需求持續擴張，先進製程技術的多元化發展將成為產業新常態。NIL 技術是否能在 ASML 主導的市場中開闢出一條可持續發展之路，2027 年的量產表現將是關鍵驗證點。
資料來源：
DNP官方新聞稿
日經亞洲
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