Thay Thế DUV? Máy In Nano Áp Sản Xuất Trong Nước Đầu Tiên Của Trung Quốc Bước Vào Lĩnh Vực Chip Quang Tử

Semiconductor Industry Observer · 5 tháng 6, 2026

Trong sản xuất chất bán dẫn, khi nói đến quang khắc, phản ứng đầu tiên của ngành công nghiệp hầu như luôn là các hệ thống quang khắc DUV và EUV. Tuy nhiên, khi tính kinh tế của việc tiếp tục thu nhỏ quy trình ngày càng chịu áp lực, Công nghệ In Nano Áp (Nanoimprint Lithography - NIL) đang trở thành một hướng đi bổ sung đầy tiềm năng. Đặc biệt trong các lĩnh vực nhạy cảm về chi phí như chip quang tử và bộ nhớ flash NAND, công nghệ in nano áp bắt đầu tìm được cơ hội đột phá thực sự đầu tiên của mình.

Trong bối cảnh đó, vào ngày 5 tháng 6 năm 2026, Prinano Technology đã chính thức giao máy in nano áp khí nén chân không cấp độ tấm bán dẫn PL-AS cho Shenzhen Lice Technology. Đồng thời, hai công ty đã thông báo rằng họ đã hoàn thành thành công việc xác nhận sản xuất hàng loạt cho các tấm bán dẫn chip quang tử 8 inch sử dụng nền tảng này.

Toàn bộ quy trình sản xuất được thực hiện mà không phụ thuộc vào công nghệ quang khắc Tử Ngoại Sâu (Deep Ultraviolet - DUV) thông thường, giúp giảm chi phí sản xuất mỗi chip xuống khoảng một phần mười so với các giải pháp dựa trên DUV truyền thống.

Khi sự tăng trưởng nhanh chóng của tính toán AI tiếp tục thúc đẩy nhu cầu về chip quang tử silicon, mô-đun truyền thông quang học, và thiết bị kết nối quang học, thành tựu của Prinano trong sản xuất toàn tấm bán dẫn không chỉ phá vỡ sự thống trị lâu nay của nước ngoài trong thiết bị in nano áp, mà còn mang lại cho ngành công nghiệp một giải pháp thay thế DUV thực tế, kết hợp hiệu quả chi phí, năng suất ở cấp độ sản xuất, và khả năng mở rộng quy mô.

Hai Bước Nhảy Của Prinano: Từ “Đột Phá R&D” Đến “Thay Thế Sản Xuất Hàng Loạt”

Kể từ khi công nghệ in nano áp gia nhập ngành công nghiệp bán dẫn, chỉ một số ít công ty trên thế giới—như Canon—có khả năng cung cấp thiết bị sản xuất cấp độ bán dẫn. Do các hạn chế xuất khẩu, các nhà sản xuất tấm bán dẫn trong nước đã từ lâu gặp khó khăn trong việc tiếp cận các hệ thống như vậy.

Vào tháng 8 năm 2025, Prinano trở thành công ty đầu tiên phá vỡ sự độc quyền thiết bị bằng cách giao hệ thống in nano áp theo từng bước (step-and-repeat) cấp độ bán dẫn đầu tiên của Trung Quốc, mang tên PL-SR. Dựa trên quy trình step-and-repeat hỗ trợ phun mực, nền tảng này chủ yếu nhằm phát triển quy trình cho các mạch tích hợp tiên tiến và ứng dụng vi màn hình dựa trên silicon.

PL-AS mới được giao là một máy in nano áp khí nén chân không cấp độ bán dẫn, đại diện cho một bước tiến lớn từ phát triển thiết bị hướng đến thay thế quy trình. Thay vì áp dụng phương pháp step-and-repeat, máy sử dụng cấu trúc in tiếp xúc toàn bề mặt được thiết kế đặc biệt cho sản xuất quy mô tấm bán dẫn. Điều này làm cho nó đặc biệt phù hợp để tái tạo các cấu trúc vi mô và nano diện tích lớn được sử dụng trong chip quang tử.

PL-AS không phải là nền tảng xác nhận trong phòng thí nghiệm. Đây là một hệ thống hướng đến sản xuất, có khả năng được triển khai trực tiếp trên các dây chuyền sản xuất, cho phép công nghệ in nano áp chuyển từ phát triển quy trình sang sản xuất quy mô lớn.

Từ PL-SR đến PL-AS, Prinano đã đạt được nhiều hơn là một sự nâng cấp thiết bị đơn giản. Sản phẩm trước trả lời câu hỏi liệu thiết bị in nano áp cấp độ bán dẫn được phát triển trong nước có thể được xây dựng hay không; sản phẩm sau chứng minh liệu công nghệ này có thể đạt được sản xuất ổn định, giảm chi phí, và thay thế các bước quy trình DUV được chọn trong sản xuất chip quang tử hay không.

Tại Sao In Khí Nén Có Thể Phá Vỡ Sự Thống Trị Của DUV Đầu Tiên?

Công nghệ in nano áp đã từ lâu được coi là một trong những đối thủ mạnh nhất của quang khắc DUV, nhưng hành trình từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đến triển khai sản xuất không hề đơn giản.

In bằng con lăn truyền thống mang lại năng suất cao, nhưng đặc tính tiếp xúc theo đường của nó thường dẫn đến độ dày lớp dư không đồng đều, khiến khó đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của sản xuất chip quang tử. In step-and-repeat mang lại độ chính xác xuất sắc, nhưng việc xử lý theo từng vùng vốn đã hạn chế năng suất và khiến sản xuất quy mô lớn trở nên khó khăn hơn.

Cấu trúc khí nén chân không được PL-AS áp dụng giải quyết những thách thức này ở mức cơ bản.

Nguyên lý cốt lõi của nó là in tiếp xúc toàn bề mặt. Áp suất khí nén hoạt động như một lớp đệm không khí, tác dụng lực đồng đều trên toàn bộ khuôn mẫu. Mọi chi tiết quy mô nano trên tấm bán dẫn đều trải qua áp suất nhất quán, cho phép kiểm soát độ biến thiên độ dày lớp dư xuống dưới 2 nanomet—một ngưỡng quan trọng trong chế tạo thiết bị quang tử.

Đồng thời, môi trường chân không về cơ bản loại bỏ các lỗi liên quan đến bọt khí và mang lại hiệu suất lấp đầy cao hơn đáng kể so với các quy trình con lăn thông thường.

Quan trọng không kém, hệ thống loại bỏ nhu cầu về các hệ thống quang học phức tạp và đắt đỏ cần thiết trong quang khắc DUV. Điều này giúp giảm đáng kể đầu tư thiết bị và chi phí bảo trì, làm cho việc giảm chi phí quy mô lớn trở nên khả thi. Theo công ty, chi phí sản xuất có thể được giảm xuống khoảng một phần mười so với các quy trình dựa trên DUV thông thường.

Về hiệu năng, PL-AS được thiết kế để cạnh tranh với các hệ thống quốc tế hàng đầu, hỗ trợ kích thước chi tiết dưới 10 nanomet, độ chính xác căn chỉnh có thể cấu hình trong phạm vi vài trăm nanomet, sai số đồng nhất áp suất dưới 0,5%, và khả năng tương thích với cả khuôn mẫu cứng và đế cong.

Triển Khai Đa Phân Khúc: Từ “Lựa Chọn Dự Phòng” Đến “Lựa Chọn Hàng Đầu Cho Sản Xuất Hàng Loạt”

Sự hợp tác với Shenzhen Lice Technology không phải là một trường hợp đơn lẻ. Giải pháp sản xuất in nano áp của Prinano đã hoàn thành việc xác nhận khách hàng trên nhiều phân khúc chip quang tử khác nhau.

Chip LiDAR

Sử dụng nền tảng PL-AS, Shenzhen Lice Technology đã đạt được sản xuất có thể mở rộng quy mô cho chip mảng pha quang học (OPA) khẩu độ lớn 18 mm, đẩy nhanh quá trình thương mại hóa công nghệ LiDAR thể rắn.

Chip Truyền Thông Quang Học và Cảm Biến (GaAs/InP)

Thông qua công nghệ in nano áp khuôn mẫu tổng hợp, các thách thức liên quan đến đế GaAs và InP dễ vỡ đã được giải quyết, cho phép chế tạo cách tử Bragg độ trung thực cao cho các khách hàng trong nước hàng đầu.

Chip Quang Tử Silicon

Công ty đã hoàn thành việc xác nhận sản xuất hàng loạt cho các cấu trúc ống dẫn sóng vòng trên tấm bán dẫn 8 inch. Quy trình này hỗ trợ chế tạo một bước cho các cấu trúc có kích thước từ 150nm đến 10μm, đồng thời duy trì độ dày lớp dư dưới 10 nanomet và độ biến thiên độ nhám vách bên dưới 1 nanomet so với khuôn in.

Tổng hợp lại, các ứng dụng này chỉ ra một xu hướng rộng hơn: trong lĩnh vực chip quang tử, công nghệ in nano áp không còn chỉ là một lựa chọn dự phòng. Nó ngày càng trở thành một giải pháp sản xuất được ưa chuộng với những lợi thế chi phí hấp dẫn so với các phương pháp dựa trên DUV thông thường.

Góc Nhìn 3D: Ý Nghĩa Ngành Công Nghiệp Sâu Sắc Hơn Của Lần Giao Hàng Này

Ý nghĩa của bước đột phá của Prinano trong công nghệ in nano áp có thể được hiểu từ ba khía cạnh:

1. Khía Cạnh Kỹ Thuật, đã chứng minh rằng in nano áp trong nước có thể thực sự thay thế quang khắc DUV.

Điều này chứng minh rằng công nghệ in nano áp được phát triển trong nước có thể đóng vai trò là giải pháp thay thế khả thi cho quang khắc DUV. Thành tựu này vượt ra ngoài các minh chứng trong phòng thí nghiệm, phát triển nguyên mẫu, hay các giải pháp lách bằng sáng chế. Thông qua việc xác nhận sản xuất hàng loạt thành công trên các tấm bán dẫn 8 inch, công nghệ này đã chứng minh được mức năng suất và tính nhất quán phù hợp cho sản xuất thương mại.

Đối với một ngành công nghiệp đã từ lâu quen với việc nhìn quang khắc chủ yếu qua lăng kính của DUV và EUV, đây thể hiện một sự thay đổi quan trọng trong nhận thức.

2. Khía Cạnh Công Nghiệp, mở ra một kênh chi phí thấp, có thể kiểm soát độc lập mới cho sản xuất chip quang học.

Nó mở ra một con đường chi phí thấp và có thể kiểm soát trong nước mới cho sản xuất chip quang tử.

Các thiết bị quang tử—bao gồm chip LiDAR, chip truyền thông quang học, và chip quang tử silicon—rất nhạy cảm với chi phí sản xuất. Chi phí cao liên quan đến sản xuất dựa trên DUV đã từ lâu hạn chế việc triển khai quy mô lớn trong các lĩnh vực như lái xe tự động và kết nối quang học AI.

Việc giảm chi phí sản xuất xuống khoảng một phần mười so với quy trình DUV thông thường có thể giảm đáng kể áp lực chi phí ở khâu đầu nguồn và tạo ra nhiều cơ hội thương mại hơn cho đổi mới ở khâu hạ nguồn.

3. Khía Cạnh Chiến Lược, một hệ thống vòng lặp khép kín hoàn toàn độc lập của “thiết bị—vật liệu—quy trình” đã được hình thành.

Nó thiết lập một hệ sinh thái hoàn toàn tích hợp trải dài qua thiết bị, vật liệu, và các quy trình sản xuất.

Prinano đồng thời sở hữu chuyên môn trong các công nghệ in nano áp khí nén, con lăn, và step-and-repeat, đồng thời cũng hỗ trợ các quy trình này bằng vật liệu cản quang in hai lớp độc quyền của riêng mình.

Điều này có nghĩa là Trung Quốc không chỉ sở hữu một thiết bị đơn lẻ trong lĩnh vực in nano áp, mà còn có một hệ sinh thái ngày càng hoàn chỉnh, trải dài từ vật liệu và thiết bị đến tích hợp quy trình.

Kết Luận: Một Con Đường Mới Do Trung Quốc Định Hình Đang Hình Thành

Trong nhiều thập kỷ, vị thế dẫn đầu trong quang khắc bán dẫn đã tập trung ở các nhà cung cấp thiết bị tại Châu Âu, Hoa Kỳ, và Nhật Bản. Trung Quốc phần lớn vẫn ở vị trí đuổi theo trên cả hai con đường công nghệ DUV và EUV.

Với PL-AS, Prinano đang chứng minh rằng, trong lĩnh vực có ý nghĩa chiến lược quan trọng là chip quang tử, các công ty Trung Quốc có khả năng theo đuổi một hướng đi khác—một hướng đi được xây dựng trên đổi mới quy trình, thực thi kỹ thuật, chi phí sản xuất thấp hơn, và khả năng tự chủ công nghệ lớn hơn.

Khi chip quang tử tiếp tục đóng vai trò ngày càng quan trọng trong hạ tầng AI, truyền thông quang học, và các ứng dụng cảm biến tiên tiến, công nghệ in nano áp có thể đang phát triển từ một công nghệ thay thế thành một con đường sản xuất thực tế cho các thiết bị thế hệ tiếp theo.

Về Prinano Technology

PRINANO là một trong số ít các nhóm tại Trung Quốc và trên thế giới đã làm chủ các quy trình in nano áp cốt lõi, bao gồm in bằng bản, in khí nén, in cuộn-sang-cuộn, và in step-and-repeat. Công ty đã xây dựng một hệ sinh thái công nghiệp hoàn toàn tích hợp, kết hợp sâu sắc thiết bị, vật liệu, và công nghệ quy trình.

Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập Trang web chính thức của PRINANO

Nguồn: 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