中国突破EUV封锁：两家设备厂商曝光机取得重大进展

受美国技术封锁影响，中国大陆无法获得阿斯麦（ASML）最先进的极紫外光（EUV）设备。自2017年美国总统特朗普开启中美科技战以来，半导体成为主要战场之一，美国通过禁止先进芯片和制造设备出口来对中国进行制裁。在此背景下，中国台湾地区科技力智库执行长乌凌翔在节目中指出，短短一个月内，中国两家机构发布了与EUV不同技术路径的曝光设备，尽管从量产角度来看尚不及EUV，但这些产品标志着中国对抗美国半导体压制的重要进展。
璞璘科技的纳米压印技术突破
本月，浙江杭州璞璘科技宣布，8月1日第一台PL-SR系列喷墨步进式纳米压印装置顺利通过验收，并交付给国内特色工艺客户。纳米压印技术自上世纪90年代起开始研发，由德国和美国团队共同推进。1996年一篇论文提出了纳米压印曝光（NIL）的概念，该技术可以在晶圆上压印出纳米级别的电子线路图案，远超当时主流的微米级别技术。
纳米压印技术不同于传统的高能量光线曝光，而是使用石英模板直接在晶圆的化学药品层“压印胶”上形成电子线路。尽管这项技术在科学上可行，但在工程和财务可行性方面面临挑战。直到2023年10月，日本佳能公司推出了全球首部采用纳米压印技术的半导体生产设备FPA-1200 NZ2C，才树立了这一技术商用化的里程碑。
佳能FPA-1200 NZ2C的优势与局限
佳能的FPA-1200 NZ2C设备耗电量仅为EUV的十分之一，且无需蔡司的高精密镜片组，结构相对简单，价格不到ASML EUV的一半。该设备支持14纳米线宽，相当于业界的“5纳米制程节点”。然而，纳米压印技术的产出效率较低，每层电子线路都需要不同的模板，且对准精度远低于传统曝光机，这限制了其在大规模生产中的应用。
乌凌翔指出，尽管纳米压印设备便宜，但产线和制程转换成本较高，因此尚未广泛进入晶圆厂。璞璘科技的PL-SR设备虽然宣称线宽可达10纳米以下，但对准精度小于200纳米，仍需进一步改进才能满足市场需求。
余杭量子研究院的电子束曝光机
浙江大学成果转化基地之余杭量子研究院也在8月14日宣布，全国首台国产商业电子束曝光机“羲之”正式投入应用测试。电子束曝光机早在上世纪60年代初就已出现，被称为“电子束直写”，由美国贝尔实验室和加州大学伯克利分校研究团队提出。电子束曝光技术精密度可达10纳米甚至更低，适用于制作光罩和纳米压印模板。
然而，电子束曝光技术的量产效率非常低，单束设备刻写一片12英寸晶圆约需一个月，多束设备也需要至少一小时。因此，“羲之”虽被称为曝光机，但完全不能与荷兰ASML的EUV相提并论。后者专为高良率量产设计，而电子束曝光则主要用于非商业用途的小批量芯片制造。
科技进步的意义
尽管这些新设备在短期内难以取代ASML的EUV，但它们的问世标志着中国在应对美国半导体技术封锁方面的努力和进展。乌凌翔强调，科技的进步是一个逐步积累的过程，能否实现商品化还需市场验证。这两项产品的推出不仅是中国对抗美国半导体压制的重要注记，也为未来的技术发展奠定了基础。随着中国不断加大研发投入和技术攻关，纳米压印和其他替代技术有望在未来取得更大突破。