在半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)中,提起光刻,行業(yè)的第一反應(yīng)往往是 DUV 和 EUV 光刻機。然而,隨著制程微縮的經(jīng)濟學瓶頸席來,納米壓印光刻(NIL)正作為一種強有力的互補路線進入產(chǎn)業(yè)視野。尤其在光芯片、NAND閃存等對成本極度敏感的細分賽道,納米壓印技術(shù)已率先迎來破局契機。
在這一產(chǎn)業(yè)背景下,2026年6月5日,璞璘科技向深圳力策科技正式交付PL-AS真空氣壓式晶圓級納米壓印光刻機,并同步宣布:基于該設(shè)備,雙方已成功實現(xiàn)8英寸光芯片晶圓的規(guī)模化量產(chǎn)驗證。整個制造過程完全繞開深紫外(DUV)光刻路線,單片芯片制造成本被壓縮至傳統(tǒng)DUV方案的十分之一。
當前,AI 算力爆發(fā)正持續(xù)拉動硅光芯片、光通信模塊和光互聯(lián)器件需求。在此節(jié)點上,璞璘科技納米壓印光刻機的全晶圓量產(chǎn),不僅打破了納米壓印裝備的海外壟斷,更提供了一條“成本可控、良率達標、可規(guī)模復(fù)制”的DUV替代之路。
璞璘科技的兩次跨越:從“研發(fā)破局”到“量產(chǎn)替代”
自納米壓印技術(shù)進入半導(dǎo)體視野以來,全球只有極少數(shù)企業(yè)(如佳能)能夠提供半導(dǎo)體級量產(chǎn)設(shè)備。受出口管制影響,國內(nèi)晶圓廠長期無法自由獲取此類裝備。
2025年8月,璞璘科技率先打破裝備壟斷,交付了中國首臺半導(dǎo)體級步進式納米壓印光刻系統(tǒng)PL-SR。該設(shè)備采用噴墨步進式工藝,其定位主要是面向先進集成電路、硅基微顯等領(lǐng)域的工藝開發(fā)。
而本次交付的PL-AS則是半導(dǎo)體級真空氣壓式納米壓印光刻機,完成了從“裝備突破”到“工藝替代”的完美一躍。它不走步進路線,而是采用面接觸壓印原理,專為晶圓級全幅面量產(chǎn)打造,這使其更適合光芯片的大面積微納結(jié)構(gòu)復(fù)制。PL-AS不是一臺實驗室級別的驗證設(shè)備,而是一臺可以直接替換產(chǎn)線中DUV光刻機的量產(chǎn)型裝備。
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圖源:璞璘科技官網(wǎng)
從 PL-SR 到 PL-AS,璞璘科技完成的并不是簡單的設(shè)備迭代,而是納米壓印從工藝開發(fā)走向產(chǎn)線量產(chǎn)的路線跨越。前者解決了國產(chǎn)半導(dǎo)體級納米壓印裝備“有沒有”的問題,后者則進一步回答了這一路線能否在光芯片制造中穩(wěn)定量產(chǎn)、降本并替代部分 DUV 工藝的問題。
為何氣壓式能率先突破DUV的統(tǒng)治?
長期以來,納米壓印被視為DUV光刻的有力挑戰(zhàn)者,但但從實驗室走向產(chǎn)線并不容易。傳統(tǒng)輥壓工藝雖產(chǎn)能高,但由于本質(zhì)上是線接觸,導(dǎo)致殘余層厚度不均,無法滿足光芯片的嚴苛標準;而步進式壓印精度雖高,但逐區(qū)域壓印天然限制了效率,難以支撐大規(guī)模量產(chǎn)。
PL-AS所采用的真空氣壓式方案,從原理上破解了這一困局:
其核心是面接觸壓印。氣體像“空氣墊”一樣對模板施加均勻壓力,晶圓上每一個納米單元受力完全一致,殘余層厚度偏差可控制在<2nm——這是光芯片制造的核心生死線。
同時,真空環(huán)境從根本上避免氣泡缺陷,填充率遠超輥壓工藝。
更重要的是,它的結(jié)構(gòu)簡化,無需DUV光刻中復(fù)雜昂貴的光學系統(tǒng),設(shè)備投資與維護成本大幅下降,這也是其能夠在光芯片制造中實現(xiàn)顯著降本的關(guān)鍵原因,據(jù)悉,大約能使單片成本降至DUV的十分之一。
在核心性能指標上,PL-AS的設(shè)備性能已全面對標國際主流:線寬<10nm,對準精度可定制百納米以內(nèi),壓力均勻性誤差低于0.5%,支持硬質(zhì)模板及曲面襯底。
多賽道應(yīng)用落地,從“備選方案”走向“量產(chǎn)首選”
本次與力策科技的合作并非孤例。璞璘科技的納米壓印量產(chǎn)方案已在多個光芯片細分賽道完成客戶驗證:
激光雷達芯片:力策科技基于PL-AS實現(xiàn)18mm大口徑OPA芯片的規(guī)模化制備,加速固態(tài)激光雷達的全行業(yè)應(yīng)用量產(chǎn)。
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納米壓印光刻已量產(chǎn)的激光雷達芯片
光通訊/傳感芯片(GaAs/InP):采用復(fù)合模板納米壓印技術(shù)解決了GaAs/InP襯底易碎的瓶頸,為國內(nèi)頭部客戶提供布拉格光柵、高保真壓印制造。
硅光芯片:實現(xiàn)環(huán)形導(dǎo)光結(jié)構(gòu)8英寸晶圓量產(chǎn)工藝驗證,從150nm到10μm跨尺度結(jié)構(gòu)一次成型,可實現(xiàn)殘余層<10nm均勻控制,側(cè)壁粗糙度變化<1nm(相比納米壓印模板),為AI算力互聯(lián)光引擎掃清障礙。
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硅光波導(dǎo)
這些案例共同指向一個趨勢:在光芯片領(lǐng)域,納米壓印已不再是“備胎”,而是成為比DUV更具成本優(yōu)勢的量產(chǎn)首選方案。
三維透視:此次交付的深層行業(yè)意義
璞璘科技在納米壓印光刻領(lǐng)域的突破的意義,可以從三個維度理解:
1.在技術(shù)維度上,證明了國產(chǎn)納米壓印可以真正替代DUV光刻。
不是簡單的“繞開專利”,不是停留在論文或小樣階段,而是在8英寸晶圓上實現(xiàn)了規(guī)模化量產(chǎn)驗證,良率和一致性滿足商業(yè)化要求。這對于長期被“光刻=DUV/EUV”思維鎖定的半導(dǎo)體制造界,是一次認知上的重大刷新。
2.在產(chǎn)業(yè)維度上,為光芯片制造開辟了一條低成本、自主可控的新通道。
光芯片(包括激光雷達芯片、光通訊芯片、硅光芯片)對制造成本極其敏感,DUV方案的高昂費用長期制約著自動駕駛、AI算力互聯(lián)等應(yīng)用的規(guī)模化落地。PL-AS將成本降至DUV的十分之一,意味著上游物料成本的實質(zhì)性松綁,下游創(chuàng)新應(yīng)用將獲得更大的商業(yè)空間。
3.在戰(zhàn)略維度上,形成了“設(shè)備—材料—工藝”完全自主的閉環(huán)體系。
璞璘科技同時掌握氣壓、輥壓、步進式三種核心工藝,并自主配套定制化雙層壓印膠材料體系。這意味著中國在納米壓印領(lǐng)域不僅擁有單一設(shè)備,更擁有從材料到工藝的全閉環(huán)能力。
結(jié)語:一條由中國定義的新路正在成型
過去幾十年,半導(dǎo)體光刻領(lǐng)域的話語權(quán)一直被西方和日本設(shè)備巨頭牢牢掌控。中國在DUV和EUV路線上長期處于追趕狀態(tài)。而璞璘科技用PL-AS證明:在光芯片這一細分但至關(guān)重要的戰(zhàn)場上,中國企業(yè)完全有能力通過原理創(chuàng)新和工程化突破,走出一條更高性價比、更快產(chǎn)業(yè)化、更自主可控的新路。
關(guān)于璞璘科技
璞璘科技是國內(nèi)外少數(shù)同時掌握板壓、氣壓、輥壓及步進式壓印核心工藝的團隊之一,構(gòu)建了“設(shè)備—材料—工藝”深度融合的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。更多信息請訪問:https://www.prinano.com。
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