ทดแทน DUV? เครื่องนาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีในประเทศเครื่องแรกของจีนก้าวเข้าสู่สนามชิปโฟโตนิก
Semiconductor Industry Observer · 5 มิถุนายน 2026
ในวงการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อพูดถึงลิโทกราฟี ปฏิกิริยาแรกของอุตสาหกรรมมักจะนึกถึงระบบลิโทกราฟีแบบ DUV และ EUV เสมอ อย่างไรก็ตาม เมื่อความคุ้มทุนของการลดขนาดกระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่องเผชิญกับความกดดันที่เพิ่มขึ้น นาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟี (Nanoimprint Lithography หรือ NIL) กำลังก้าวขึ้นมาเป็นแนวทางเสริมที่ทรงพลัง โดยเฉพาะในกลุ่มอุตสาหกรรมที่อ่อนไหวต่อต้นทุน เช่น ชิปโฟโตนิกและหน่วยความจำแฟลช NAND เทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์เริ่มพบโอกาสที่แท้จริงครั้งแรกในการก้าวข้ามขีดจำกัดนี้
ในบรรยากาศนี้ เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 2026 บริษัท Prinano Technology ได้ส่งมอบเครื่องนาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีระดับเวเฟอร์แบบสุญญากาศและลม PL-AS อย่างเป็นทางการให้แก่บริษัท Shenzhen Lice Technology พร้อมกันนี้ ทั้งสองบริษัทได้ประกาศว่าได้ดำเนินการตรวจสอบรับรองการผลิตเชิงปริมาณของเวเฟอร์ชิปโฟโตนิกขนาด 8 นิ้วบนแพลตฟอร์มนี้สำเร็จแล้ว
กระบวนการผลิตทั้งหมดดำเนินการโดยไม่พึ่งพาลิโทกราฟีแบบ Deep Ultraviolet (DUV) ตามแบบเดิม ช่วยลดต้นทุนการผลิตต่อชิปลงเหลือประมาณหนึ่งในสิบของต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับโซลูชันที่ใช้ DUV แบบดั้งเดิม
ในขณะที่การเติบโตอย่างรวดเร็วของการประมวลผลด้าน AI ยังคงผลักดันความต้องการชิปโฟโตนิกซิลิคอน โมดูลสื่อสารด้วยแสง และอุปกรณ์เชื่อมต่อด้วยแสงอย่างต่อเนื่อง ความสำเร็จของ Prinano ในการผลิตเวเฟอร์เต็มแผ่นไม่เพียงทำลายการครองตลาดอุปกรณ์นาโนอิมพรินต์จากต่างประเทศที่มีมายาวนาน แต่ยังมอบทางเลือกทดแทน DUV ที่ใช้งานได้จริงให้แก่อุตสาหกรรม ซึ่งผสานทั้งความคุ้มทุน ผลผลิตในระดับการผลิตจริง และความสามารถในการขยายขนาด
ก้าวกระโดดสองครั้งของ Prinano: จาก “ความสำเร็จด้านวิจัยและพัฒนา” สู่ “การทดแทนการผลิตเชิงมวล”
นับตั้งแต่เทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์เข้าสู่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ มีเพียงไม่กี่บริษัททั่วโลก เช่น Canon ที่สามารถจัดหาอุปกรณ์การผลิตระดับเซมิคอนดักเตอร์ได้ เนื่องจากข้อจำกัดด้านการส่งออก ผู้ผลิตเวเฟอร์ในประเทศจึงเผชิญกับความยากลำบากในการเข้าถึงระบบดังกล่าวมาอย่างยาวนาน
ในเดือนสิงหาคม 2025 Prinano กลายเป็นบริษัทแรกที่ทำลายการผูกขาดด้านอุปกรณ์ ด้วยการส่งมอบระบบนาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีแบบ step-and-repeat ระดับเซมิคอนดักเตอร์เครื่องแรกของจีน ซึ่งคือ PL-SR โดยอ้างอิงกระบวนการ step-and-repeat ที่ใช้การฉีดหมึกช่วย แพลตฟอร์มนี้มีเป้าหมายหลักเพื่อการพัฒนากระบวนการในงานวงจรรวมขั้นสูงและการใช้งานไมโครดิสเพลย์บนพื้นฐานซิลิคอน
PL-AS ที่ส่งมอบใหม่นี้เป็นเครื่องนาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีแบบสุญญากาศและลมระดับเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญจากการพัฒนาอุปกรณ์ไปสู่การทดแทนกระบวนการผลิต แทนที่จะใช้แนวทาง step-and-repeat เครื่องนี้ใช้โครงสร้างการกดพิมพ์แบบสัมผัสเต็มพื้นผิวที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการผลิตระดับเวเฟอร์ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจำลองโครงสร้างไมโครและนาโนขนาดใหญ่ที่ใช้ในชิปโฟโตนิก
PL-AS ไม่ใช่แพลตฟอร์มสำหรับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการ แต่เป็นระบบที่มุ่งเน้นการผลิตจริง สามารถนำไปติดตั้งใช้งานได้โดยตรงบนสายการผลิต ทำให้เทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์สามารถก้าวจากขั้นตอนการพัฒนากระบวนการไปสู่การผลิตขนาดใหญ่ได้
จาก PL-SR สู่ PL-AS สิ่งที่ Prinano ทำได้นั้นมากกว่าการอัปเกรดอุปกรณ์ธรรมดา รุ่นก่อนตอบคำถามว่าอุปกรณ์นาโนอิมพรินต์ระดับเซมิคอนดักเตอร์ที่พัฒนาในประเทศสามารถสร้างขึ้นได้หรือไม่ ในขณะที่รุ่นหลังแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถบรรลุการผลิตที่มั่นคง ลดต้นทุน และทดแทนขั้นตอนกระบวนการ DUV บางส่วนในการผลิตชิปโฟโตนิกได้หรือไม่
เหตุใดการกดพิมพ์ด้วยลมจึงสามารถทำลายการครองตลาดของ DUV ได้เป็นรายแรก?
นาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีถูกมองว่าเป็นหนึ่งในคู่แข่งที่แข็งแกร่งที่สุดของลิโทกราฟีแบบ DUV มาเป็นเวลานาน ทว่าการเดินทางจากงานวิจัยในห้องปฏิบัติการไปสู่การใช้งานในสายการผลิตจริงนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย
การกดพิมพ์ด้วยลูกกลิ้งแบบดั้งเดิมให้ปริมาณงานสูง แต่ลักษณะการสัมผัสแบบเส้น (line-contact) มักส่งผลให้ความหนาของชั้นสารตกค้าง (residual layer) ไม่สม่ำเสมอ ทำให้ยากที่จะตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของการผลิตชิปโฟโตนิก ส่วนการกดพิมพ์แบบ step-and-repeat ให้ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม แต่การประมวลผลแบบทีละพื้นที่ทำให้ปริมาณงานถูกจำกัดโดยธรรมชาติ และทำให้การผลิตขนาดใหญ่เป็นเรื่องท้าทายมากขึ้น
โครงสร้างแบบสุญญากาศและลมที่ PL-AS นำมาใช้สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้ในระดับพื้นฐาน
หลักการสำคัญของระบบนี้คือการกดพิมพ์แบบสัมผัสเต็มพื้นผิว แรงดันลมทำหน้าที่คล้ายเบาะลม ให้แรงสม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่นแบบพิมพ์ ลักษณะระดับนาโนทุกจุดบนเวเฟอร์ได้รับแรงดันที่สม่ำเสมอ ทำให้สามารถควบคุมความแปรปรวนของความหนาชั้นสารตกค้างให้อยู่ต่ำกว่า 2 นาโนเมตร ซึ่งเป็นเกณฑ์สำคัญในการผลิตอุปกรณ์โฟโตนิก
ในขณะเดียวกัน สภาพแวดล้อมแบบสุญญากาศยังช่วยขจัดข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับฟองอากาศได้อย่างสิ้นเชิง และให้ประสิทธิภาพการเติมเต็ม (filling performance) ที่สูงกว่ากระบวนการแบบลูกกลิ้งดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ
ที่สำคัญไม่แพ้กัน ระบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบย่อยด้านออปติกที่ซับซ้อนและมีต้นทุนสูงตามที่ลิโทกราฟี DUV ต้องการ สิ่งนี้ช่วยลดการลงทุนด้านอุปกรณ์และต้นทุนการบำรุงรักษาลงอย่างมาก ทำให้การลดต้นทุนในระดับใหญ่เป็นไปได้ ตามข้อมูลของบริษัท ต้นทุนการผลิตสามารถลดลงเหลือประมาณหนึ่งในสิบของกระบวนการที่ใช้ DUV แบบดั้งเดิม
ในด้านสมรรถนะ PL-AS ได้รับการออกแบบให้แข่งขันกับระบบชั้นนำระดับนานาชาติ โดยรองรับขนาดลักษณะที่ต่ำกว่า 10 นาโนเมตร ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งที่สามารถกำหนดได้ในระดับร้อยนาโนเมตร ความคลาดเคลื่อนของความสม่ำเสมอของแรงดันต่ำกว่า 0.5% และความเข้ากันได้กับทั้งแบบพิมพ์แบบแข็งและพื้นผิวแบบโค้ง
การใช้งานในหลากหลายกลุ่มอุตสาหกรรม: จาก “ตัวเลือกสำรอง” สู่ “ตัวเลือกอันดับแรกสำหรับการผลิตเชิงมวล”
ความร่วมมือกับ Shenzhen Lice Technology ไม่ใช่กรณีเดียวที่เกิดขึ้น โซลูชันการผลิตนาโนอิมพรินต์ของ Prinano ได้ผ่านการตรวจสอบรับรองจากลูกค้าในหลากหลายกลุ่มชิปโฟโตนิกแล้ว
ชิป LiDAR
ด้วยการใช้แพลตฟอร์ม PL-AS บริษัท Shenzhen Lice Technology สามารถผลิตชิปอาร์เรย์เฟสออปติก (OPA) แบบรูเปิดกว้างขนาด 18 มม. ในระดับที่ขยายขนาดได้ ช่วยเร่งการนำเทคโนโลยี LiDAR แบบโซลิดสเตตเข้าสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์
ชิปสื่อสารด้วยแสงและชิปตรวจจับ (GaAs/InP)
ด้วยเทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์แบบแม่พิมพ์ผสม ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับซับสเตรต GaAs และ InP ที่เปราะบางได้รับการแก้ไข ทำให้สามารถผลิตโครงสร้าง Bragg grating ที่มีความเที่ยงตรงสูงให้แก่ลูกค้าชั้นนำในประเทศได้
ชิปโฟโตนิกซิลิคอน
บริษัทได้ดำเนินการตรวจสอบรับรองการผลิตเชิงปริมาณของโครงสร้างริงเวฟไกด์บนเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วสำเร็จแล้ว กระบวนการนี้รองรับการผลิตโครงสร้างขนาดตั้งแต่ 150 นาโนเมตร ถึง 10 ไมโครเมตรในขั้นตอนเดียว ขณะที่ยังคงรักษาความหนาของชั้นสารตกค้างให้ต่ำกว่า 10 นาโนเมตร และความแปรปรวนของความขรุขระของผนังด้านข้างต่ำกว่า 1 นาโนเมตรเมื่อเทียบกับแบบพิมพ์ที่ใช้กดทับ
การใช้งานเหล่านี้ร่วมกันชี้ให้เห็นถึงแนวโน้มที่กว้างขึ้น ภายในกลุ่มอุตสาหกรรมชิปโฟโตนิก นาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีไม่ใช่เพียงตัวเลือกสำรองอีกต่อไป แต่กำลังกลายเป็นโซลูชันการผลิตที่ได้รับความนิยมมากขึ้น ด้วยข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่น่าสนใจเมื่อเทียบกับวิธีการที่ใช้ DUV แบบดั้งเดิม
มุมมองสามด้าน: ความสำคัญเชิงลึกของการส่งมอบครั้งนี้ต่ออุตสาหกรรม
ความสำคัญของความสำเร็จของ Prinano ในด้านนาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีสามารถเข้าใจได้จากสามมิติ
- มิติทางเทคนิค: พิสูจน์ว่านาโนอิมพรินต์ในประเทศสามารถทดแทน DUV ลิโทกราฟีได้อย่างแท้จริง
สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์ที่พัฒนาในประเทศสามารถทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับลิโทกราฟี DUV ความสำเร็จนี้ก้าวข้ามขอบเขตของการสาธิตในห้องปฏิบัติการ การพัฒนาต้นแบบ หรือการหลีกเลี่ยงสิทธิบัตร ผ่านการตรวจสอบรับรองการผลิตเชิงปริมาณบนเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วที่สำเร็จ เทคโนโลยีนี้ได้แสดงให้เห็นถึงระดับผลผลิตและความสม่ำเสมอที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์
สำหรับอุตสาหกรรมที่คุ้นเคยกับการมองลิโทกราฟีผ่านมุมมองของ DUV และ EUV มาเป็นเวลานาน นี่ถือเป็นการเปลี่ยนมุมมองที่สำคัญ
2. มิติด้านอุตสาหกรรม: เปิดช่องทางใหม่ที่ต้นทุนต่ำและควบคุมได้เองสำหรับการผลิตชิปออปติก
สิ่งนี้เปิดเส้นทางใหม่ที่มีต้นทุนต่ำและควบคุมได้เองในประเทศสำหรับการผลิตชิปโฟโตนิก
อุปกรณ์โฟโตนิก ซึ่งรวมถึงชิป LiDAR ชิปสื่อสารด้วยแสง และชิปโฟโตนิกซิลิคอน มีความอ่อนไหวต่อต้นทุนการผลิตสูงมาก ต้นทุนที่สูงซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตด้วย DUV ได้จำกัดการขยายขนาดการใช้งานในพื้นที่ต่าง ๆ เช่น การขับขี่แบบอัตโนมัติและการเชื่อมต่อออปติกด้าน AI มาเป็นเวลานาน
การลดต้นทุนการผลิตลงเหลือประมาณหนึ่งในสิบของกระบวนการ DUV แบบดั้งเดิม อาจช่วยบรรเทาความกดดันด้านต้นทุนต้นน้ำได้อย่างมีนัยสำคัญ และสร้างโอกาสทางการค้าที่มากขึ้นสำหรับการสร้างนวัตกรรมในปลายน้ำ
3. มิติเชิงกลยุทธ์: เกิดระบบครบวงจรที่พึ่งพาตนเองได้อย่างสมบูรณ์ของ “อุปกรณ์-วัสดุ-กระบวนการ”
สิ่งนี้สร้างระบบนิเวศที่บูรณาการอย่างเต็มรูปแบบ ครอบคลุมทั้งอุปกรณ์ วัสดุ และกระบวนการผลิต
Prinano มีความเชี่ยวชาญพร้อมกันทั้งในเทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์แบบลม แบบลูกกลิ้ง และแบบ step-and-repeat ในขณะที่ยังสนับสนุนกระบวนการเหล่านี้ด้วยวัสดุเรซิสต์สำหรับการกดพิมพ์แบบสองชั้นที่เป็นกรรมสิทธิ์ของตนเอง
นี่หมายความว่าจีนไม่ได้มีเพียงอุปกรณ์ชิ้นเดียวในภาคนาโนอิมพรินต์ แต่กำลังมีระบบนิเวศที่สมบูรณ์มากขึ้น ครอบคลุมตั้งแต่วัสดุและอุปกรณ์ไปจนถึงการบูรณาการกระบวนการ
บทสรุป: เส้นทางใหม่ที่จีนกำหนดขึ้นกำลังก่อตัว
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ความเป็นผู้นำด้านลิโทกราฟีเซมิคอนดักเตอร์กระจุกตัวอยู่ในกลุ่มผู้จัดหาอุปกรณ์จากยุโรป สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น โดยจีนยังคงอยู่ในสถานะของผู้ไล่ตามทั้งในเส้นทางเทคโนโลยี DUV และ EUV เป็นส่วนใหญ่
ด้วย PL-AS Prinano กำลังแสดงให้เห็นว่า ในสาขาที่มีความสำคัญทางยุทธศาสตร์อย่างชิปโฟโตนิก บริษัทจีนมีความสามารถในการเดินเส้นทางที่แตกต่างออกไป ซึ่งสร้างขึ้นจากนวัตกรรมเชิงกระบวนการ การดำเนินงานเชิงวิศวกรรม ต้นทุนการผลิตที่ต่ำลง และการพึ่งพาตนเองทางเทคโนโลยีที่มากขึ้น
ในขณะที่ชิปโฟโตนิกยังคงมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในโครงสร้างพื้นฐาน AI การสื่อสารด้วยแสง และการใช้งานด้านการตรวจจับขั้นสูง นาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟีอาจกำลังพัฒนาจากเทคโนโลยีทางเลือกไปสู่แนวทางการผลิตที่ใช้งานได้จริงสำหรับอุปกรณ์รุ่นถัดไป
เกี่ยวกับ Prinano Technology
PRINANO เป็นหนึ่งในไม่กี่ทีมในจีนและทั่วโลกที่เชี่ยวชาญกระบวนการหลักของนาโนอิมพรินต์ลิโทกราฟี ครอบคลุมการกดพิมพ์แบบแผ่น การกดพิมพ์ด้วยลม การกดพิมพ์แบบม้วนต่อม้วน และการกดพิมพ์แบบ step-and-repeat บริษัทได้สร้างระบบนิเวศอุตสาหกรรมที่บูรณาการอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งผสานอุปกรณ์ วัสดุ และเทคโนโลยีกระบวนการเข้าด้วยกันอย่างลึกซึ้ง
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาเยี่ยมชมเว็บไซต์ทางการของ PRINANO
แหล่งที่มา: 替代DUV，光芯片赛道迎来国产首台纳米压印光刻机
http://www.semi-insights.com/s/bdt/15/50353.shtml
