打破垄断!国产10nm级光刻机实现交付

近日,璞璘科技宣布其自主研发的PL-SR系列喷墨步进式纳米压印设备,于2025年8月1日正式交付国内特色工艺客户,这是中国首台半导体级步进式纳米压印光刻系统。

注:璞璘科技成立于2017年,是国家高新技术企业,研发团队中硕士、博士学位人员占比超90%,拥有纳米压印相关知识产权100余项。

设备攻克了步进硬板非真空贴合、喷胶与薄胶压印、压印胶残余层控制等关键技术难题,实现了线宽小于10nm的纳米压印光刻工艺,在核心指标上超越了日本佳能同类产品。

此次交付也标志着我国在“后摩尔时代”新型芯片制造装备领域实现自主突破,为国产半导体产业链开辟了又一差异化技术路径。

三项“突破性”指标

纳米压印光刻(NIL)是一种新型微纳加工技术,其原理不同于依赖光或电子辐射的传统光刻技术,而是通过物理模具压印的方式将图案转移到光刻胶上,类似“纳米级印章”。

这种方法不受光学衍射极限的限制,理论上可突破3nm的图形尺寸限制,同时具备能耗低、成本低的显著优势——据佳能数据显示,其耗电量仅为EUV光刻技术的10%,设备成本可降至40%。

从技术参数简单来看,PL-SR系列实现了三项突破性指标:平均残余层厚度<10nm、残余层变化<2nm、压印结构深宽比>7:1。

设备配备自主研发的模板面型控制系统、纳米压印光刻胶喷墨算法系统及软件控制系统,最小支持20mm×20mm压印模板的均匀拼接,可扩展至12英寸晶圆级超大模板应用。

目前该设备已在存储芯片、硅基微显示器、硅光芯片及先进封装四大领域完成研发验证。

结语

璞璘PL-SR实现的小于10nm线宽指标虽在精度上超越佳能,但并不意味着可替代EUV光刻制造5nm逻辑芯片。纳米压印目前存在制造速度慢、多层对准难度高等局限,更适用于存储芯片等结构相对统一的产品。

注:此项设备尤其对3D NAND闪存、DRAM存储器等国产高端存储芯片制造具有关键意义,由于这类芯片的多层同构特性(结构重复度高),相比逻辑芯片更适配纳米压印的物理复制原理(通过模具压印转移电路图形,可以像开头说的那样,理解为类似“盖章”的操作)。

不过此次成功交付,还有一种更深层的意义——打破了日本企业在纳米压印领域的长期垄断。此前在2024年9月,佳能推出全球最先进的FPA-1200NZ2C纳米压印系统,可实现14nm线宽并支持5nm制程逻辑芯片生产,但该设备已被列入对华禁运名单。

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风君子

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