打破佳能壟斷!中國首臺納米壓印光刻系統交付!

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據“璞璘科技”微信公眾號消息 , 2025年8月1日 , 由璞璘科技自主設計研發的首臺PL-SR系列噴墨步進式納米壓印設備順利通過驗收并交付至國內特色工藝客戶 。
璞璘科技表示:“此次設備交付是我司業務拓展和市場滲透的新里程碑 , 標志著我司在高端半導體裝備制造領域邁出堅實的一步 。 ”

據介紹 , PL-SR系列噴墨步進式納米壓印設備攻克了步進硬板的非真空完全貼合、噴膠與薄膠壓印、壓印膠殘余層控制等關鍵技術難題 , 可對應線寬<10nm 的納米壓印光刻工藝 。
作為對比 , 佳能此前推出的FPA-1200NZ2C納米壓印光刻機 , 可以通過納米壓印技術實現14nm線寬 , 這也使得其號稱能夠生產 5nm 制程的芯片 。 而璞璘科技的PL-SR系列噴墨步進式納米壓印設備在這項指標上已經超越了佳能 。 但是 , 這并不意味著利用璞璘科技的PL-SR系列噴墨步進式納米壓印設備就能夠用于制造5nm制程的先進邏輯芯片 。
【打破佳能壟斷!中國首臺納米壓印光刻系統交付!】相較于目前已商用化的EUV光刻技術 , 盡管利用納米壓印技術制造芯片無需復雜的EUV光源系統 , 可以大幅減少能耗并降低設備成本(按照佳能的說法 , 耗電量可壓低至EUV 技術的10% , 并讓設備投資降低至僅有EUV設備的40%) , 但是其芯片制造速度要比傳統光刻方式更慢 , 且不適合用于復雜的邏輯制程的芯片制造 。
因為 , 邏輯制程芯片內部的圖形結構復雜 , 擁有數十層不同的電路結構 , 這也就意味著每壓印一層圖形 , 就需要更換一個壓印頭 , 不僅會造成工序更加復雜 , 還將極大地降低制造效率 , 同時會帶來成本的大幅上升(需要非常多的納米壓印頭對應不同芯片內部層級的圖案化) 。 相比之下 , NAND Flash之類的存儲芯片的圖形更為簡單 , 因為其采取是多層幾乎相同的層的堆疊 , 所以更容易適用基于納米壓印的技術制程 。 這也意味著國產存儲芯片廠商有望通過利用國產納米壓印設備提升制程工藝 , 打破西方對于中國高端存儲制造設備的封鎖 , 與SK海力士、三星等存儲大廠更好地競爭 。
據璞璘科技介紹 , 其PL-SR系列噴墨步進式納米壓印設備配備自主研發的模板面型控制系統、納米壓印光刻膠噴墨算法系統、噴墨打印材料匹配 , 并搭配了自主開發的軟件控制系統 。 該款設備目前已經初步完成儲存芯片、硅基微顯、硅光及先進封裝等芯片研發驗證 。
需要指出的是 , 佳能FPA-1200NZ2C納米壓印光刻機雖然不屬于傳統的光刻機 , 但依然是對中國禁運的 , 這一點此前佳能CEO在采訪當中也曾正面確認 。 而璞璘科技PL-SR系列噴墨步進式納米壓印設備的成功交付 , 則是打破了佳能的壟斷和西方的禁運 。




PL-SR系列成功攻克噴墨涂膠工藝多項技術瓶頸 , 在噴涂型納米壓印光刻材料方面實現重大突破 。 在半導體級芯片壓印工藝中 , 芯片結構通常為變占空比、多周期變化的納米結構 。 這種復雜的結構設計需對局部膠量精準控制 , 根據結構變化動態調節壓印膠的噴涂量 , 從而獲得薄而一致的殘余層厚度 。 PL-SR系列通過創新材料配方與工藝調控 , 提高膠滴密度與鋪展度 , 成功實現了納米級的壓印膜厚 , 平均殘余層<10nm , 殘余層變化<2nm , 壓印結構深寬比>7:1的技術指標 。 發展了匹配噴膠步進壓印工藝與后續半導體加工工藝的多款納米壓印膠體系 , 特別是開發了可溶劑清洗的光固化納米壓印膠 , 解決了昂貴石英模板可能被殘留壓印膠污染的潛在風險 , 為高精度步進納米壓印提供了可靠材料保障 。


此外 , PL-SR系列還突破了納米壓印模板面型控制的技術難點 。 在高端芯片極小線寬壓印過工藝中 , 壓印模板采用的是硬質的石英模板 , 因為石英與硅晶圓先天性具有一定的翹曲率 , 從而在整個納米壓印過程中要求對模板進行面型控制才能達到完美的貼合狀態 。 與此同時 , 高端芯片極小結構壓印所需納米壓印膠量極少 , 大約十納米級的厚度 , 這更增加了模板和襯底貼合的難度 。 璞璘科技自主研發的納米壓印模板面型控制技術解決了上述的技術難點 。


納米壓印模板貼合與脫模過程
與光刻工藝流程一樣 , 在納米壓印工藝完成后下一道工序是刻蝕工藝 , 從而對壓印的均勻性 , 穩定性要求極高 。 尤其對壓印殘余層的控制要求極高 。 璞璘科技針對這一技術難點 , 對壓印設備 , 材料 , 工藝系統的進行優化 , 可實現無殘余層壓印工藝 。


在高端半導體制造領域 , 業界要求對準精度需突破10nm以下 , 甚至向1nm級逼近 。 這一技術指標的實現 , 其難度與成本已與國際主流極紫外光刻(EUV)設備處于同一量級 。 璞璘科技認為 , 要突破納米級對準這一\"卡脖子\"技術 , 必須整合產業鏈優勢資源 。 璞璘科技秉持開放創新的合作理念 , 特別期待與國內在精密對準領域具有技術積累的科研院所和企業開展深度合作 。 通過聯合攻關 , 共同打造具有國際競爭力的高端步進納米壓印設備 , 助力我國在下一代芯片制造裝備領域實現自主可控 。
拼版應用
PL-SR是一種通用的重復步進納米壓印光刻系統 , 其具有高效、高精度的壓印功能 , 此外還具備拼接復雜結構的性能 。 PL-SR采用高精度的噴墨打印式涂膠方案 , 與此同時還可以輔助高精度的對準功能 , 可實現高精度拼接對準精度要求的納米壓印工藝 。 此外 , PL-SR重復步進壓印系統還可滿足模板拼接的需求 , 最小可實現20mmx20mm的壓印模板均勻的拼接 , 最終可實現300mm(12in)晶圓級超大面積的模板 。


8寸晶圓AR拼版
編輯:芯智訊-浪客劍   資料來源:璞璘科技

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