璞璘科技交付中国首台半导体级步进纳米压印光刻系统，纳米压印能力对标佳能！

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消息称，8月1日，璞璘科技自主设计研发的首台PL-SR系列喷墨步进式纳米压印设备顺利通过验收并交付至国内特色工艺客户。此次设备交付是公司业务拓展和市场渗透的新里程碑，标志着璞璘科技在高端半导体装备制造领域迈出坚实的一步。

（图片来源：璞璘科技）

技术背景

1998年，美国工程院院士、化学放大光刻胶（Chemically Amplified Resist）发明人、光刻胶领域泰斗级学者Grant Wilson教授团队基于喷墨涂胶工艺，创新性地将紫外光固化纳米压印技术与步进光刻技术相结合，提出了更适用于集成电路制造的步进纳米压印光刻技术（Step-and-Flash Nanoimprint Lithography），并创立Molecular Imprint Inc.公司推动该技术产业化。日本佳能公司与Molecular Imprint Inc.建立战略合作关系后，共同开发半导体用步进纳米压印技术。2014年，佳能完成对Molecular Imprint Inc.的收购，正式将纳米压印技术导入高端芯片制造领域。经过近二十年的持续研发与技术积累，佳能于2023年官宣实现纳米压印技术在NAND闪存制造中的商业化应用，并计划将该技术逐步拓展至DRAM存储器和逻辑芯片等更广泛领域。

由于半导体制造对图形保真度和套刻精度的极端要求，步进纳米压印技术必须采用高硬度石英模板，这使得该技术对压印环境洁净度、压印力控制、模板/衬底平整度、压印工艺稳定性以及专用材料体系等方面提出了极为严苛的要求。在各类纳米压印技术中，步进纳米压印的工艺复杂度和技术难度堪称最高。目前国内尚未有其它相关的喷涂步进纳米压印设备与产品应用，及成功交付商业客户的报导。

PL-SR系列

据悉，璞璘科技的首台PL-SR系列喷墨步进式纳米压印设备攻克了步进硬板的非真空完全贴合、喷胶与薄胶压印、压印胶残余层控制等关键技术难题，可对应线宽＜10nm 的纳米压印光刻工艺，对标日本佳能的纳米压印工艺。该设备配备自主研发的模板面型控制系统、纳米压印光刻胶喷墨算法系统、喷墨打印材料匹配，并搭配了自主开发的软件控制系统。该款设备目前已经初步完成储存芯片、硅基微显、硅光及先进封装等芯片研发验证。

（图片来源：璞璘科技）

璞璘科技PL-SR系列成功攻克喷墨涂胶工艺多项技术瓶颈，在喷涂型纳米压印光刻材料方面实现重大突破。在半导体级芯片压印工艺中，芯片结构通常为变占空比、多周期变化的纳米结构。这种复杂的结构设计需对局部胶量精准控制，根据结构变化动态调节压印胶的喷涂量，从而获得薄而一致的残余层厚度。PL-SR系列通过创新材料配方与工艺调控，提高胶滴密度与铺展度，成功实现了纳米级的压印膜厚，平均残余层＜10nm，残余层变化＜2nm，压印结构深宽比>7:1的技术指标。发展了匹配喷胶步进压印工艺与后续半导体加工工艺的多款纳米压印胶体系，特别是开发了可溶剂清洗的光固化纳米压印胶，解决了昂贵石英模板可能被残留压印胶污染的潜在风险，为高精度步进纳米压印提供了可靠材料保障。

（图片来源：璞璘科技）

此外，璞璘科技PL-SR系列还突破了纳米压印模板面型控制的技术难点。在高端芯片极小线宽压印过工艺中，压印模板采用的是硬质的石英模板，因为石英与硅晶圆先天性具有一定的翘曲率，从而在整个纳米压印过程中要求对模板进行面型控制才能达到完美的贴合状态。与此同时，高端芯片极小结构压印所需纳米压印胶量极少，大约十纳米级的厚度，这更增加了模板和衬底贴合的难度。璞璘科技自主研发的纳米压印模板面型控制技术解决了上述的技术难点。

纳米压印模板贴合与脱模过程

（图片来源：璞璘科技）

与光刻工艺流程一样，在纳米压印工艺完成后下一道工序是刻蚀工艺，从而对压印的均匀性，稳定性要求极高。尤其对压印残余层的控制要求极高。璞璘科技针对这一技术难点，对压印设备，材料，工艺系统的进行优化，可实现无残余层或近零残余层的压印工艺。

（图片来源：璞璘科技）

在高端半导体制造领域，业界要求对准精度需突破10nm以下，甚至向1nm级逼近。这一技术指标的实现，其难度与成本已与国际主流极紫外光刻（EUV）设备处于同一量级。璞璘科技认为，要突破纳米级对准这一"卡脖子"技术，必须整合产业链优势资源。公司秉持开放创新的合作理念，特别期待与国内在精密对准领域具有技术积累的科研院所和企业开展深度合作。通过联合攻关，共同打造具有国际竞争力的高端步进纳米压印设备，助力我国在下一代芯片制造装备领域实现自主可控。

拼版应用

PL-SR是一种通用的重复步进纳米压印光刻系统，其具有高效、高精度的压印功能，此外还具备拼接复杂结构的性能。PL-SR采用高精度的喷墨打印式涂胶方案，与此同时还可以辅助高精度的对准功能，可实现高精度拼接对准精度要求的纳米压印工艺。此外，PL-SR重复步进压印系统还可满足模板拼接的需求，最小可实现20mmx20mm的压印模板均匀的拼接，最终可实现300mm(12in)晶圆级超大面积的模板。

8寸晶圆AR拼版

（图片来源：璞璘科技）

璞璘科技（杭州）有限公司

官网显示，璞璘科技作为一家拥有核心自主知识产权的纳米压印高端微纳制造商，是国内乃至国际极具特色的纳米压印技术闭环企业，专注于纳米压印设备、纳米压印材料的研发、制造和销售及技术服务，主要产品为纳米压印设备、材料以及加工服务，该公司高度重视知识产权保护，自成立一年以来，已经申请发明专利50项，实用新型10项，软件著作权2项，多项发明及著作权已经获得授权并应用于纳米压印设备、材料的研发及生产。与此同时，该公司已获得国家高新技术企业、杭州市创新型中小企业、浙江省省科技型中小企业、并建设杭州市纳米压印高新技术研发中心等多项荣誉。

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今天是《半导体行业观察》为您分享的第4116期内容，欢迎关注。

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