西方不玩纳米压印,中国能走通吗?

2026-06-09 14:25:22 · chineseheadlinenews.com · 来源: 钛媒体

杭州璞璘科技(Prinano)近日通过官方微信公众号宣布,与深圳力策科技合作采用自主研发的真空气压式纳米压印方案,彻底绕开传统深紫外(DUV)光刻路线,实现8英寸光芯片晶圆规模化量产,线宽分辨率小于10nm,制造成本仅为DUV方案的十分之一。在光刻机被“卡脖子”的情况下,这台看似低调的设备,撕开了海外光刻垄断的壁垒,为中国光芯片、激光雷达、高速光通信等产业打通低成本量产通道。

我们知道,传统DUV、EUV的成本,80%来自光学系统、光源设备和精密校准组件。

纳米压印完全剔除这部分成本,设备结构极简。实测数据显示,芯片制造成本降低40%以上,生产能耗降低90%。

没有光刻设备,就造不出高端芯片,造不出高端芯片,自动驾驶、AI算力、光通信等战略产业就受制于人。

更残酷的是,传统光刻路线已被海外专利锁死——

分辨率受光的衍射极限限制,需不断缩短光源波长,设备成本呈指数级攀升——一台EUV光刻机售价超1.5亿美元,耗电量惊人,且对华禁运。

DUV设备虽可买到,但价格高昂、产能受限,严重制约产业规模化发展。

在这种情况下,中国科研团队另辟蹊径:不硬拼EUV/DUV,走纳米压印换道超车。

纳米压印(NIL)颠覆了传统光学光刻逻辑。

它不是常规认知里的“光刻”——不投射深紫外或极紫外光束去“洗照片”,而是像中国人用了两千多年的“盖印章”一样,把电路图案刻在模板上,浇上液态光刻胶,轻轻一压、脱模,纳米级的电路就转移到了晶圆上。

不同于行业主流的辊压和佳能喷墨步进式路线,这套设备采用面接触气压工作模式,晶圆各区域受力均匀,线宽分辨率小于10纳米,压力均匀性误差低于0.5%,支持无残余层压印堡艺。

最关键的是,全程绕开ASML的DUV光刻路线,将光芯片制造成本压缩至DUV方案的十分之一。

相比辊压的线接触模式,气压式彻底解决了压印均匀性不足的问题;而对比佳能的步进式工艺,其全域一次压印的效率更适合光芯片的大规模生产。

更关键的是,纳米压印技术实现了跨尺度微纳结构的一次成型。

传统DUV光刻制造光芯片时,面对从几十纳米到数微米的复杂结构,需要多道工艺和多台设备配合,而纳米压印只需将所有结构制作在同一片模板上,一次压印即可完成复刻,大幅缩短了生产周期并降低了良率损耗。

用纳米级精度模板直接压印图形,分辨率仅取决于模板精度,理论可达1-2nm,完全绕开光学衍射极限。

这条路线设备结构简单、成本低、能耗少,恰好适配光芯片等细分领域需求,成为中国突破光刻封锁的“奇兵”。

璞璘科技的研发团队,源自南京大学葛海雄教授团队,深耕纳米压印技术多年。

他们放弃跟随海外光学光刻路线,聚焦真空气压式纳米压印技术,从模板、压印胶、设备控制系统到工艺,全链条自主研发,攻克压力均匀性、残余层控制、跨尺度图形成型等核心难题。

目前,该技术已在多个光芯片领域实现量产验证,这些光芯片广泛应用于光通信、传感和激光雷达领域。

欧美为何没有走纳米压印这条路?

西方卡的是他们认定的那条主路,是DUV和EUV那条单行道。但世界上从来不止一条路通向罗马。

很多人疑惑:这么好的低成本技术,为什么ASML、台积电、三星二十年都不主推,反而被佳能坚守、被中国追赶?

这不是巨头技术盲点,而是商业利益和路线绑定的必然选择。

对于ASML、台积电而言,传统光学光刻是他们的基本盘,是千亿级的存量市场、万亿级的生态壁垒。主推纳米压印,等于自我颠覆现有盈利体系、废弃几十年的技术积累、放弃垄断溢价。

这是所有顶级垄断企业的共性:不做颠覆自己的创新,只做优化自己的迭代。

而日本佳能在传统光学光刻赛道,彻底输给了ASML,死守光学光刻永远赶不上ASML,押注纳米压印是唯一的破局生路。

于是佳能二十年持续深耕,累计投入超百亿美元,把纳米压印从实验室技术,打磨到准量产级别,目前其设备套刻精度可达1.8nm,处于全球高端领先水平。

而中国入局的逻辑,比佳能更迫切、更务实。

我们不是为了颠覆ASML,而是为了破解产业窒息。在美国全面封锁DUV、EUV,成熟制程设备持续受限的背景下,中国半导体产业面临的不是“技术不先进”,而是“无法量产、无法生存”的问题。

此时纳米压印的价值,就从“小众技术”升级为战略兜底技术:

光学光刻追不上、买不到、被锁死,那就用全新路线,先解决能自主量产、能降本、能补短板的核心问题。

中国做纳米压印,短时间内无法在EUV领域弯道超车,而是为了补全成熟制程、特色制程的自主供应链。

光子芯片、传感器、Micro-LED、功率半导体、3D存储芯片,这些不需要多层高精度套刻、占半导体市场60%以上份额的特色制程,恰好是纳米压印的优势场景。

存储芯片是市场罢需,传统光刻工艺造价高昂,而纳米压印天生适配这类产品,能直接把生产成本压低四成。硅光芯片领域,国内相关技术已经率先实现量产,进度赶超海外巨头。

至于华为、苹果、Meta争相布局的新一代硅基微显示技术,纳米压印也有望成为主流制造方案。

如今芯片小颗粒拼接(Chiplet)的先进封装成为主流趋势,芯片之间的互联走线,同样离不开纳米压印技术支撑。

可以说,纳米压印卡准的是未来十年的兵家必争之地。

这条路如果能实现突围,就能拿到AI时代的船票

尤其对光子芯片而言,纳米压印是一种非常先进、低成本的光刻手段。中国现在已经有了光子芯片产线,国产纳米压印机,或也是为此而准备的。

尤其是现在AI时代来了,传统电子芯片靠电子跑数据,3nm以下散热、功耗、漏电全是死结,必须用EUV光刻机。

光子芯片不一样,靠光跑数据,速度接近光速,并行度高、功耗极低。它的真正定位,是AI算力、数据中心、6G通信的“加速器+高速通道”。

当算力被一颗光子芯片决定的时候,这条赛道,反而成了最重要的一条。

LightCounting最新预测,2026年全球光模块市场仍将保持约60%的高速增长,到2031年市场辨模将接近600亿美元。

中国市场增速更快,2026年规模预计达116亿元,占全球56.13%。

前段时间,荷兰驻韩大使范德弗利特(Peter van der Vliet)一句话把光刻技术的下一代方向透了个底。

表示:全世界都在搞光刻技术,这不针对任何国家。我个人非常看好光子技术,这会是荷兰和韩国未来合作的新方向。

谁手里有光芯片的"印章",谁能率先在这条路突围,谁就能拿到AI时代的船票。而那张印章,被我国的工程师,刻好了。

自主可控不仅是自己造一台和别人一样的,不是永远跟随别人的路。

不是“用新技术替代对手的高端技术”,而是避开对手的垄断主赛道,开辟全新赛道,在新赛道建立自己的产业优势和标准话语权。

这种"换道超车"的逻辑,在新能源车领域已经上演过一遍。现在在半导体领域,用纳米压印惫建了一套完全自主、不受西方制约、低成本可量产的新光刻体系。

技术没有高低之分,只有适配之别,低成本、可自主、可量产的技术,才是产业兜底的核心。

换道超车从来不是一步登顶,纳米压印是模板寿命、套刻精度、多层对准、缺陷率控制——每一个都需要长年累月的工艺优化,这是中国半导体务实的破局之手,未来的中国光刻产业,必然是双线并行、多条腿走路。

高端制程,持续攻坚光学光刻,稳步追赶ASML,成熟特色制程,全面普及纳米压印,实现完全自主可控。

没有一蹴而就的奇迹,只有步步为营的重构。而这场跨越二十年的路线博弈,中国已经拿到了属于自己的入场券。


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