我国首台纳米压印光刻机交付:对标荷兰巨头ASML,直击西方的要害

360影视 国产动漫 2025-08-12 21:44 2

摘要:2025年8月1日,杭州一家叫璞璘科技的公司交出了一台黑科技设备,名字叫PL-SR纳米压印光刻机。这台机器能让中国的芯片制造精度达到10纳米以下,直接对标荷兰ASML的高端光刻机。芯片厂用它生产存储芯片时,成本能比进口设备低四成,性能却差不多。普通人在用手机电

2025年8月1日,杭州一家叫璞璘科技的公司交出了一台黑科技设备,名字叫PL-SR纳米压印光刻机。这台机器能让中国的芯片制造精度达到10纳米以下,直接对标荷兰ASML的高端光刻机。芯片厂用它生产存储芯片时,成本能比进口设备低四成,性能却差不多。普通人在用手机电脑时可能感觉不到,但对做芯片的人来说,这意味着中国在关键设备领域终于有了自己的选项。

璞璘科技团队花了五年时间,把实验室里的新技术做成了能用在工厂里的机器。他们的技术核心是"纳米压印",简单说就是把芯片电路的图案刻在石英模板上,像盖章一样压到涂了光刻胶的硅片上。以前的光刻机得用贵得很的极紫外光,还要在真空环境里操作,一台要几亿。而PL-SR不需要那么复杂的光源系统,靠物理接触就能把图案印上去,省电也省钱。

这台机器的关键数据是线宽10纳米,这个数字比头发丝细几百倍。团队负责人之一是Stephen Chou,他研究纳米压印快三十年了。现在他们团队里大部分人都读过硕士或博士,手里有上百个专利。从2020年立项开始,他们解决了好些难题,比如怎么让液态光刻胶涂得均匀,厚度控制在十纳米以内。还有怎么让模板和硅片严丝合缝接触,中间不能有任何杂质。

用传统光刻机造芯片,受限于光的波长,精度做不上去。纳米压印直接跳过这个限制,模板刻得够细就能做到更小线宽。现在他们已经做到10纳米,理论上还能更细,往两纳米级别冲。但实际用在逻辑芯片上还有些困难,比如频繁换模板会影响生产速度,对准精度得再提高。不过在存储芯片领域,这种重复性强的产品,纳米压印已经能派上大用场。

国内的长江存储已经在考虑用这台机器生产3D NAND芯片,能降低成本又能提升产能。AR眼镜的显示模组也需要这种精密制造,国产设备能帮着降低成本。不过现在还有些短板,比如用来做模板的材料,还有光刻胶,有些还得从国外买,国内配套的供应链还没完全跟上。

ASML的光刻机产业链有五千多家供应商,璞璘现在单靠自己肯定不行。政府最近几年也在推"专精特新"企业,重点培养能做精密部件的小公司。比如做光刻胶的企业,浙江有几家在加速研发,希望两三年内能用上国产材料。但整个产业链要补全,至少还需要五到十年时间。

这台PL-SR光刻机的价值不只是造出了一台机器,更证明中国能在关键技术上找到新路子。钱学森那个时代说的"外国人能搞的我们也能搞",现在在芯片领域又有了新注解。团队用了完全不同的技术路线,避开西方在光学领域的优势,用物理接触的方式另辟蹊径。这就像两个人比赛跑步,一方穿跑鞋,另一方找了个滑梯直接滑过去。

技术细节上,PL-SR用了喷墨涂胶技术,类似打印机喷墨,能把光刻胶涂得超薄超平。还有非真空环境工作,省去昂贵的真空设备,能耗降了六成。这些技术加起来,让机器体积比传统光刻机小一半,维护成本也低。但要在逻辑芯片领域和ASML的EUV光刻机正面竞争,还需要提升对准精度,现在能做到3纳米误差,目标是压缩到0.5纳米。

国家在2024年出了文件支持纳米压印技术,计划到2026年培育百亿规模的产业链。现在已经有江苏、浙江等地的企业开始布局相关材料,做模板镀膜设备的公司也在增多。不过离形成完整生态还差得远,光刻机需要的零部件有上千种,每个环节都得国产化才行。

研发过程中,团队试过无数材料,光石英模板就换了几十种配方。有次测试发现模板表面有微小气泡,导致图案印刷不全,后来用了新涂层才解决。做非真空贴合时,怎么让模板和硅片完美接触,试验了各种压力参数和温度控制。这些技术细节看着简单,实际做起来都是硬骨头,有的问题卡了大半年才解决。

现在这台机器已经在浙江某芯片厂试运行,每天能处理几十片晶圆。虽然还达不到ASML的产能,但已经能稳定生产部分存储芯片。厂里负责人说,用了国产设备,采购成本省了四成,维护费用降了六成。不过碰到复杂电路设计,还得用进口光刻机配合,两种设备互补使用。

未来五年,璞璘计划先把纳米压印技术在存储芯片领域站稳脚跟,争取到2027年做到7纳米精度,逐步替代进口设备。他们正在和高校合作研发新材料,比如更耐高温的光刻胶,以及能做三维结构的模板。这些都是为下一步进入逻辑芯片领域铺路,那里对精度要求更高,市场空间也更大。

芯片产业从来不是单打独斗,璞璘的突破带动了不少配套企业发展。浙江有一家做精密运动平台的小公司,原本给其他设备供货,现在专门开发适配纳米压印的新产品。上海有家研究所,以前做材料检测,现在开始研究怎么快速检测纳米级图案缺陷。这种连锁反应,让整个产业链慢慢活起来。

这台机器的出现,让中国芯片制造有了新选择。虽然离全面取代进口还有距离,但至少撕开了一个口子。就像早年间高铁刚开始跑时,速度也不如国外,但现在早就做到了全球领先。技术突破往往就是这样,第一步最难,但走了出来就有更多可能。现在璞璘团队准备再招二百名工程师,继续优化现有产品,同时开发更大尺寸的光刻机。

芯片战争远没结束,但至少现在中国人手里有了自己的武器。接下来得一步步补全短板,把供应链做扎实。这可能需要十年甚至更久,但总得有人先迈出第一步。反正那台PL-SR机器已经摆在车间里了,每天在稳定地生产芯片,这就是最大的底气。

来源:晴朗湖边写生者

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