Китайский стартап запустил производство фотонных чипов без литографии ASML, снизив затраты на 90%

Китайский стартап Prinano объявил об успешной валидации массового производства фотонных чипов без использования стандартного литографического оборудования. Как сообщает SCMP, компания заявила в посте в WeChat в пятницу, 5 июня, что изготовила 8-дюймовые пластины оптических чипов в сотрудничестве с Shenzhen Litra Technology. При этом, по словам компании, им удалось «полностью избежать» необходимости в глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV), что является значительным прорывом в стремлении Китая снизить зависимость от литографического оборудования ASML, которое остается под экспортными ограничениями.

Вместо традиционной оптической литографии Prinano использовала свою систему наноимпринтной литографии (NIL) PL-AS с вакуумной воздушной подушкой. По заявлению компании, это позволяет снизить производственные затраты примерно до одной десятой от стоимости традиционных процессов на основе DUV, обеспечивая при этом производство фотонных чипов на уровне пластин.

Современные чипы обычно производятся с использованием высокотехнологичных систем DUV или более совершенных EUV (экстремально ультрафиолетовых), которые проецируют схемы на кремниевые пластины с помощью света. Эти машины содержат одни из самых сложных оптических систем из когда-либо созданных и могут стоить сотни миллионов долларов. Наноимпринтная литография использует совершенно иной подход. Вместо проецирования узоров с помощью света, она физически вдавливает наноразмерные структуры в специально подготовленный слой резиста, по сути, штампуя микроскопические узоры непосредственно на поверхности пластины. Этот процесс устраняет необходимость во многих дорогостоящих оптических системах, требуемых для обычного литографического оборудования.

Наноимпринтная литография долгое время рассматривалась как потенциальная альтернатива традиционной оптической литографии из-за потенциально более низкой стоимости и чрезвычайно высокого разрешения. Однако, несмотря на свои перспективы, технология с трудом получала широкое распространение в производстве полупроводников из-за опасений по поводу уровня дефектов, износа шаблонов, производительности и выхода годных изделий, что становится особенно важным в условиях крупносерийного производства.

Основанная в 2017 году, Prinano потратила последние несколько лет на преодоление этих ограничений, разрабатывая собственную экосистему наноимпринтной литографии. Компания сделала значительный шаг в 2025 году, объявив о поставке того, что она назвала первой в Китае полупроводниковой системой наноимпринтной литографии, отечественному заказчику, что стало ранней попыткой коммерциализации технологии.

Последнее заявление компании позволяет предположить, что она продвинулась дальше разработки оборудования и пилотных проектов. По словам Prinano, ее платформа наноимпринтной литографии PL-AS с вакуумной воздушной подушкой включает контроль давления на уровне пластины, специальные двухслойные материалы для импринтинга и собственные технологические процессы, способные создавать элементы размером менее 10 нанометров. Компания теперь утверждает, что эти разработки позволили успешно валидировать производство фотонных чипов на 8-дюймовых пластинах.

Важно отметить, что Prinano не пытается заменить производство передовых процессоров или ускорителей ИИ. Вместо этого заявление компании сосредоточено на фотонных чипах — категории полупроводников, которые манипулируют светом, а не электрическими сигналами. Эти устройства широко используются в оптоволоконной связи, межсоединениях центров обработки данных, сенсорных системах и технологиях LiDAR.

Фотонные чипы считаются особенно подходящими для наноимпринтной литографии, поскольку многие их критические структуры, включая волноводы, решетки и кольцевые резонаторы, состоят из повторяющихся наноразмерных узоров, которые могут быть эффективно воспроизведены с помощью методов импринтинга. Эта характеристика делает их более практичным краткосрочным применением NIL, чем передовые логические чипы, где требования к уровню дефектов и точности совмещения гораздо более строгие.

Еще одной примечательной деталью является использование 8-дюймовых пластин. В то время как передовые процессоры все чаще производятся на более крупных 12-дюймовых пластинах, 8-дюймовые пластины по-прежнему широко используются в специализированных секторах, таких как полупроводниковые соединения и силовая электроника. Демонстрация производства на полных 8-дюймовых пластинах позволяет предположить, что процесс вышел за рамки лабораторных демонстраций и перешел в формат, более совместимый с коммерческим производством.

Эта разработка также подчеркивает более широкий поиск Китаем альтернативных путей производства полупроводников в условиях действующих экспортных ограничений. Доступ к передовому литографическому оборудованию от ASML, необходимому для EUV и DUV, становится все более ограниченным под руководством США, что побуждает китайские компании исследовать альтернативные подходы, начиная от передовых технологий упаковки и заканчивая новыми архитектурами чипов и инновационными методами производства. Huawei недавно объявила о новой архитектуре чипов LogicFolding, которая позволяет компании разрабатывать высокопроизводительные процессоры, не полагаясь на ограниченное оборудование EUV-литографии.

Остается много вопросов относительно заявления Prinano. Хотя утверждается, что результаты подтверждены в массовом производстве, компания не раскрыла объемы производства, процент выхода годных, плотность дефектов, данные об отгрузках клиентам или независимую стороннюю валидацию. Эти показатели имеют решающее значение для определения того, является ли технология производства полупроводников коммерчески жизнеспособной, а не просто технически осуществимой.