首台国产光刻机交付？评论区吵翻天了！

昨天，『制造前沿』视频号发布了一条重磅消息——我国首台纳米压印光刻机正式交付！本以为大家会一片欢呼，结果评论区瞬间炸开了锅，热闹得不得了。

一派网友激动得不行，直呼“扬眉吐气”“国货之光”，觉得这是值得庆贺的大喜事，咱们在高端制造领域又迈出了坚实的一步。

另一派网友却泼冷水，说这纯属“自嗨”，压根儿算不上真正的光刻机，只是在那儿“闹着玩儿”呢。两派网友你一言我一语，评论区瞬间变成了“辩论赛”现场。

看到这热闹劲儿，『制造前沿』坐不住了，赶紧写了这篇文章，给大家好好说道说道——光刻机到底是个啥玩意儿？纳米压印设备到底算不算光刻机？它到底配不配得上这些掌声呢？别急，咱们慢慢唠唠。

---

 一台机器价值10亿，制造难度超过原子弹

你知道吗？你手机里的芯片，是用“光”雕刻出来的。而完成这一神奇操作的机器，叫做光刻机——它是人类目前制造的最精密、最昂贵的工业设备之一。一台顶尖的极紫外光刻机（EUV）售价高达1.2亿美元，比一架波音737客机还贵，内部零件超过5万个，全球仅有一家公司能够生产。

今天，就让我们一起揭开这台神秘设备的面纱。

想象一下用光线在硅片上“绘制”出比头发丝细万倍的电路图——这就是光刻机的工作。它的基本原理类似我们熟悉的照相机曝光过程，但精度达到了纳米级（1纳米=十亿分之一米）。

核心结构五件套：

当光穿过掩模版上的图案，经过镜头系统缩小聚焦后，在涂有光刻胶的硅片上“曝光”。被光照到的光刻胶发生化学变化，再通过显影、蚀刻等步骤，最终形成三维的纳米电路。

芯片制造需要重复光刻上百次，搭建起一个包含街道（导线）和建筑（晶体管）的“纳米城市”。单次光刻流程如下：

光刻机的分辨率直接决定芯片的精密程度，其核心在于光源波长——波长越短，能“画”出的线就越细。数十年来，工程师们不断挑战物理极限：

●紫外光（UV）时代（1960s-1990s）

使用汞灯，波长436nm（蓝紫光）→365nm（紫外），对应芯片制程0.8μm-0.35μm（350纳米）

●深紫外光（DUV）时代（1990s至今）

采用准分子激光器：KrF（248nm）→ArF（193nm）。配合浸没技术（镜头与硅片间加水），利用水的折射（折射率1.44），等效波长134nm，支撑7nm-28nm工艺

●极紫外光（EUV）时代（2017年商用）

波长骤降至13.5nm！产生方式科幻感十足：用高能激光轰击液态锡滴，激发等离子体发出极紫外光。真空环境中由特殊反射镜（非透镜）聚焦。全球仅荷兰ASML能生产，每台需40个集装箱运输。

光刻机并非只有一种，根据光源波长和应用精度，可划分为五大类型，形成金字塔结构：

你可能要问了，不就是个“画笔”嘛，有那么厉害吗？还真有！光刻机制造被誉为“工业皇冠上的明珠”，其难度远超原子弹、航天发动机等尖端装备，本质上是人类精密工业的极限挑战。光刻机是芯片制造中最关键的设备，没有它，芯片就造不出来。而且，光刻机的精度直接决定了芯片的性能。精度越高，芯片上的电路就越精细，芯片的功能就越强大，性能就越好。比如，现在流行的5G手机、人工智能芯片，都需要高精度的光刻机来制造。

光刻机的技术难度极高，全世界能造出高端光刻机的国家和企业屈指可数。荷兰的ASML公司是这个领域的“老大”，它几乎垄断了高端光刻机的市场。2025年ASML公司EUV设备市占率100%，深紫外（DUV）光刻机占全球中高端市场96%以上。尤其是针对7nm下列优秀制造所务必的EUV光刻技术而言，现阶段ASML是全世界唯一一家可以生产制造EUV光刻技术的半导体行业经销商。台积电、三星、英特尔等头部晶圆厂均依赖ASML设备推进先进工艺。可是现阶段ASML的EUV光刻技术生产能力十分比较有限，一年只有生产制造50台上下EUV光刻机。ASML公司EUV对华禁运持续，DUV出货受美日荷协议限制，因此，我国在光刻机领域只能奋起直追。

1. ASML（荷兰）：高端市场垄断者

- EUV系列：

- NXE:3800E（2024）：High-NA技术，0.55数值孔径，支持2nm工艺，产能185片/小时

- NXE:3600D：支撑5nm量产，套刻精度≤1.1nm，160片/小时

- DUV系列：

- NXT:2050i：浸没式旗舰，275片/小时，用于7nm多重曝光

- XT:860N：KrF光刻机，专攻MEMS和功率芯片，300片/小时

市占率：EUV 100%、ArFi 96%、全球光刻机销量65%

2. 尼康（Nikon，日本）：浸没式光刻第二极

- NSR-S635E：ArFi浸没式光刻机，分辨率≤38nm，用于28nm工艺

- NSR-S621D：KrF机型，主打性价比，面向成熟制程

市占率：全球销量6%，浸没式市场约5%

3. 佳能（Canon，日本）：低端市场守门员

- FPA-3030i5a：i-line光刻机，分辨率≥350nm，用于封装和传感器

- KrF机型：支持90nm工艺，主攻LED和汽车芯片

市占率：全球销量29%，集中于i-line领域

4. 上海微电子（SMEE，中国）：国产攻坚主力

- SSA800/10W：首台国产28nm DUV光刻机，2023年交付，支持多重曝光

- 封装光刻机：已在国内封测厂广泛应用

技术本质：纳米压印 vs. 传统光刻——物理“盖章” vs 光学“投影”

8月1日，璞璘科技自主研发的首台PL-SR系列喷墨步进式纳米压印设备正式通过验收并交付国内特色工艺客户。该设备攻克了步进硬板非真空贴合、喷胶与薄胶压印、压印胶残余层控制等关键技术。

很多读者质疑的点在于PL-SR纳米压印设备到底是不是光刻机？以及有多大的意义？

纳米压印技术虽然目标与光刻相同（将集成电路图案转移到硅片上），但实现方式完全不同。光刻主要采用化学手段，利用紫外光等光源使光刻胶发生反应；而纳米压印则主要采用物理手段，通过机械加压的方式"复印"图案。所以严格来说，它不属于传统意义上的光刻机，而是一种替代技术。

半导体产业链条长，全球分工分散，没有任何一个国家具备完全自主制造先进芯片的能力。一旦上游产品受限，在没有可替代技术的情况下，任何一个企业都难以招架。

而我国目前属于世界工厂，承接了全世界电子产品的加工制造。我国芯片市场规模大，但自给能力不足，每年需要大量进口芯片。虽然我国的中低端芯片产品发展迅速，细分领域实现了突破，但芯片制造的核心仍然受制于美国等芯片技术大国。

芯片技术的研发需要大量的人力、金钱和时间投入，是需要长期积累的。但是出于各种原因，我国目前的光刻机技术研究仍处于落后状况。

中国在光刻机领域采取“双轨并行”技术路线，即在传统光学光刻和纳米压印等替代技术两条路径上同步突破，以应对国际封锁并满足不同芯片制造需求。

●传统光学光刻路线：攻坚DUV与核心部件国产化

目标是实现28nm及以下成熟制程自主可控，逐步向高端推进。上海微电子28nm DUV光刻机2023年交付，通过多重曝光支持7nm工艺，定位中端市场。刻机直线电机、气浮导轨等60%核心部件实现自研，但高端镜头和极紫外光源仍受限。

●纳米压印路线：绕开EUV封锁的特色工艺突围

在存储、功率器件等场景替代EUV，以低成本、低能耗破局。

中国的双轨战略本质是 “自主替代”与“换道超车”并举：在传统光刻领域咬紧28nm DUV国产化，在纳米压印赛道以10nm精度实现全球首次领先。短期看，两条路线将分场景支撑成熟制程与特色芯片；长期看，纳米压印若突破效率瓶颈，有望成为后摩尔时代颠覆性技术，重构全球光刻产业格局。

技术突破：国产设备首次实现全球性能领先

这是中国首台半导体级步进纳米压印光刻系统，填补了国内空白，标志着我国在高端半导体装备领域取得实质性突破。

目前在纳米压印技术领域，日本居于世界领先地位，比如佳能的FPA-1200NZ2C纳米压印光刻机，可实现14nm线宽，号称能够生产5nm工艺芯片。璞璘PL-SR技术指标上超越了日本佳能，实现了线宽小于10nm。

在残余层控制方面也达到了世界领先水平，平均残余层小于10nm，变化小于2nm。

应用价值显著，相较EUV光刻技术，纳米压印设备能耗降低90%，投资成本仅为EUV系统的40%。且已在存储芯片、硅基微显、硅光及先进封装等领域完成研发验证。

突破"卡脖子"问题，打破了海外对华禁运高端纳米压印设备的局面，特别是在当前EUV光刻机对华禁运的背景下，绕开EUV封锁，技术自主可控。璞璘科技自主研发了模板面型控制系统、纳米压印光刻胶喷墨算法系统等核心技术，特别是解决了石英模板与硅晶圆间的翘曲贴合难题，实现自主制造高端芯片。

对比国际竞品：

当然，量产效率与场景适配仍是挑战。璞璘科技在指标上已经超越了佳能，当然也要明白，这不意味着璞璘科技就能制造5nm乃至更先进的芯片。

纳米压印技术虽然不像EUV光刻技术需要复杂、昂贵的光源系统，可显著降低能耗、成本，但其制造芯片的速度远比光刻技术慢得多，而且只适合相对简单的芯片。

但无论如何，中国在这一高难度的路上又迈出了自主化的一大步，使中国在纳米压印赛道首次实现”技术定义权“的突破。

当ASML用High-NA EUV冲击2nm时，中国正用“机械刻刀”与“光束”赛跑——前者在封锁中凿出新路，后者在攀登中磨砺锋芒。两条轨迹，终将交汇于芯片自主的星辰大海。