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中国首台纳米压印光刻机交付:打破美国垄断,国产芯片换道超车!

AI科技 2025年11月14日 20:21 1 admin
中国首台纳米压印光刻机交付:打破美国垄断,国产芯片换道超车!

说起芯片制造,这几年中国企业可没少吃亏,美国那边各种出口管制,搞得高端设备进不来,尤其是那些动辄上亿美元的EUV光刻机,直接卡住了脖子。

结果呢,国内团队不服气,干脆换条路走,弄出了纳米压印这种另类技术。最近杭州璞璘科技就把他们自研的PL-SR设备交付了出去,这事儿在行业里炸了锅,因为它直接绕过了传统光刻的瓶颈,还把线宽压到了10纳米以下。

别小看这事儿,这不光是设备交付那么简单,它代表中国芯片产业开始从被动挨打转向主动出击,靠自主创新来破局。

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先说说背景吧。芯片制造的核心就是光刻,把电路图案刻到硅片上。传统方式靠光线投影,但受限于光的波长,精度越来越难提升。ASML那种EUV设备用极紫外光,能做到几纳米级别,但价格贵得离谱,一台好几亿美金,还得排队买。

更气人的是,从2020年起,美国就开始限制这类设备对华出口,荷兰的ASML、日本的尼康都跟着停供,导致国内不少生产线卡壳。

璞璘科技这帮人从2017年公司成立时就瞄准了纳米压印这条路子,这技术其实是1995年左右美国人发明的,由周郁教授带头,但真正商用化的主要是日本佳能。他们垄断了市场,设备精度在14纳米左右,还把最新款列为禁运品。中国团队想买都买不到,只能自己干。

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璞璘科技的PL-SR就是这么来的。它不是用光投影,而是像盖章一样,直接用模板压印图案到材料上。听起来简单吧?其实里面门道多着呢。公司团队九成以上是硕博生,积累了上百项专利,从材料到工艺全链条自己搞。

关键技术点包括喷墨涂胶,能把胶层厚度控制在10纳米内,避免浪费和不均匀;还有非真空贴合,让模板和晶圆完美贴合,没气泡没残渣;再加上模板拼接,能把小模板拼成12英寸大阵列,适合大规模生产。这些东西不是纸上谈兵,从实验室测试到工程验证,花了八年时间。2025年8月1日,这台设备终于通过验收,交付给国内一家做特色工艺的企业,初步用在存储芯片上。

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为什么说这能打破垄断?因为传统EUV路线被美国卡得死死的,纳米压印是平行赛道,原理不同,不依赖那些进口光源和光学系统。PL-SR的成本只有EUV的四成,能耗低到一成,维护也简单多了。

佳能的FPA-1200NZ2C是2024年9月发布的,线宽14纳米,而PL-SR直接干到10纳米以下,在精度上就占了上风。更重要的是,这设备不光省钱,还特别适合某些领域。比如3D NAND存储芯片,图案重复率高,用压印方式复制效率高。长江存储这类企业正愁成本高产能低,现在有了国产替代,日子就好过了。硅光芯片和AR微显示器也适用,能快速迭代,不用等国外供货。

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当然,这不是一蹴而就。璞璘科技从2017年起步,先是小团队在实验室玩模板实验,遇到胶层不均的问题,反复调参数,花了几个月才稳住。2018年他们和周郁教授合作,把理论转成工程,建起中试线。2020年疫情闹得供应链乱套,美国又加码管制,这时候团队咬牙优化脱模工艺,避免模板损伤。2022年他们突破面型控制,压印均匀性上去了。

2023年开始和下游企业联调,验证存储应用。2024年佳能新机一出,刺激他们加速集成自动化软件。到2025年上半年,设备终于成熟,8月交付那天,通过各项指标测试,直接上手生产。这过程一步步来,靠的是实打实的积累,不是天上掉馅饼。

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换道超车的意思就在这儿。传统路被堵了,就不开车走小道。纳米压印不完美,对准精度现在10纳米级,逻辑芯片那种复杂图案还差点儿事儿,需要1纳米级别。但在存储和新兴领域,它已经能稳定投产。通过优化,能逐步扩展。

类似的事儿之前在OLED上发生过,合肥欣奕华2019年推出蒸镀机,精度1.5微米,打破日本垄断,到2025年,中国OLED面板份额超韩国,占全球一半。璞璘的PL-SR也能带动产业链重构,从下游芯片厂反推上游设备,吸引苹果这类国际客户买国产面板或设备。

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璞璘创始人葛海雄教授,有20多年纳米压印经验,在普林斯顿实验室干过核心研发。公司和南京大学、中科大合作紧密,专利覆盖模板制造、缺陷管理等。不是吹,他们掌握这些,就等于在高端制程某些环节摆脱依赖。

全球半导体格局乱,美国管制让EUV断供,中国产能搁浅数百亿。现在PL-SR像场及时雨,帮企业解燃眉之急。华为昇腾AI芯片在全国数据中心上线,性能追英伟达,背后有国产设备的影子。

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它不只是技术胜利,还是信心重建。中国从追赶者变成规则制定者,能在国际上发声。供应链协同加强,国家政策支持工业体系升级。未来,精度效率材料优化下去,逻辑芯片也能追上。芯片产业星辰大海,从这台设备开始渐行渐近。

不过话说回来,别以为这就万事大吉。纳米压印还有短板,对准精度得继续提升,模板切换频繁会影响效率。国际竞争激烈,佳能不会坐视不管,美国管制可能扩展到更多领域。

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但中国团队的韧劲在那儿摆着,从无到有,八年交付一台设备,证明了自主可控不是空谈。国内企业用上自家东西,避免高价插队买国外货,那种憋屈日子一去不复返。

想想看,芯片制造以前像被绑着手脚打仗,现在多条腿走路,纳米压印就是新武器。存储芯片市场大,中国厂商能降本增效,抢占份额。

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硅光领域用于数据中心,AI芯片需求爆棚,这设备能加速迭代。AR显示器是新兴热点,微纳结构正好用压印做。产业链上,中游材料供应商、下游组装厂都受益,形成闭环。

八年磨一剑,从实验室到产线,团队没少加班调试。结果呢,芯片产业多条出路,不再单靠进口。未来几年,精度到1纳米,应用扩展,国产芯片竞争力上台阶。

总之,这步棋走对了,换道超车不是梦。

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