ถอดรหัส Prinano สตาร์ทอัปจีนผลิตชิปโฟโตนิกส์จำนวนมากโดยไม่ใช้เครื่องจักร ASML ด้วยต้นทุนเพียง 1 ใน 10

สตาร์ทอัปจากหางโจวรายหนึ่งเพิ่งแสดงให้เห็นถึงแนวทางใหม่ในการผลิตชิปขั้นสูงจำนวนมาก โดยไม่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ที่ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดที่สุดในโลกเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 2026 Prinano (璞璘科技) ได้ประกาศว่าบริษัทประสบความสำเร็จในการตรวจสอบการผลิตเวเฟอร์ชิปโฟโตนิกส์ (Photonic Chip) ขนาด 8 นิ้วในปริมาณมาก โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ประทับทางกล ที่หลีกเลี่ยงการใช้เครื่องพิมพ์หินระบบแสงพลังงานสูง (DUV Lithography) ซึ่งตลาดโลกมีเพียงบริษัทยักษ์ใหญ่อย่าง ASML จากเนเธอร์แลนด์เป็นผู้เล่นหลัก และที่สำคัญคือทำได้ด้วยต้นทุนเพียง 1 ใน 10 ของวิธีการแบบเดิม

ความสำเร็จนี้เกิดขึ้นจากความร่วมมือกับ Shenzhen Litra Technology และเป็นอีกหลักไมล์สำคัญของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จีน รวมถึงเป็นการพิสูจน์ว่าเทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์ลิโธกราฟี (Nanoimprint Lithography - NIL) เป็นทางเลือกที่ใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์ สำหรับการผลิตชิปบางประเภท

ย้อนดูเทคโนโลยี: ใช้แม่พิมพ์กดแทนการฉายแสง

โดยปกติ การพิมพ์หินระบบ DUV จะทำงานคล้ายกับเครื่องฉายโปรเจกเตอร์ความละเอียดสูง โดยการฉายแสงผ่านหน้ากากแม่พิมพ์ที่สลักลวดลายวงจรไว้ ลงบนแผ่นเวเฟอร์ที่เคลือบสารไวแสง กรรมวิธีนี้จำเป็นต้องอาศัยอุปกรณ์ราคาแพงและซับซ้อนจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์เอ็กซ์ไซเมอร์, เลนส์ฉายภาพที่ต้องเที่ยงตรงระดับสูงสุด และระบบแสงส่องสว่างอัลตราไวโอเลตแบบสุญญากาศ ซึ่งทั้งหมดนี้อยู่ภายใต้มาตรการควบคุมการส่งออกที่เข้มงวด

แต่แนวทางของ Prinano ด้วยอุปกรณ์ NIL ระบบความดันสุญญากาศระดับเวเฟอร์ในชื่อรุ่น PL-AS นั้นใช้หลักการที่เรียบง่ายกว่ามาก:

• การกดประทับทางกล: แม่พิมพ์ต้นแบบที่ทำจากวัสดุควอตซ์คอมโพสิต (Quartz Composite) ซึ่งสลักลวดลายวงจรระดับนาโนเมตรไว้แล้ว จะถูกกดลงบนชั้นวัสดุพอลิเมอร์ (Resist) ที่เคลือบไว้บนเวเฟอร์โดยตรง การกดทางกลเพียงขั้นตอนเดียวนี้จะถ่ายทอดลวดลายได้ทั้งหมด คล้ายกับการกดแผ่นเสียง แต่ทำในระดับนาโน
• ตัดต้นทุนก้อนใหญ่ออกไป: ระบบ PL-AS มีโครงสร้างทางกลที่เรียบง่ายกว่าเครื่องสแกน DUV อย่างเทียบไม่ติด เพราะไม่ต้องใช้ทั้งแหล่งเลเซอร์, เลนส์ความเที่ยงตรงสูง หรือระบบส่องสว่างสุดซับซ้อนแบบ DUV
• วัสดุสิ้นเปลืองอายุยาวนานกว่า: แม่พิมพ์ควอตซ์คอมโพสิตมีอายุการใช้งานนานกว่าหน้ากากโฟโตมาสก์ (Photomask) ที่ใช้ในระบบ DUV อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งช่วยลดต้นทุนเฉลี่ยต่อเวเฟอร์ในระยะยาว
• ระบบพอลิเมอร์สองชั้นที่ออกแบบเอง: เพื่อให้เกิดความสม่ำเสมอในระดับนาโนเมตรทั่วทั้งเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้ว Prinano ได้พัฒนาระบบวัสดุพอลิเมอร์สองชั้นสำหรับการพิมพ์ประทับและกระบวนการใช้ความดันสุญญากาศขึ้นมาเอง นวัตกรรมนี้เป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้การพิมพ์ลวดลายมีความเที่ยงตรงและทำซ้ำได้ตามมาตรฐานที่ชิปโฟโตนิกส์ต้องการ

ผลลัพธ์คือต้นทุนการผลิตถูกบีบอัดให้เหลือเพียงประมาณ 10% ของกระบวนการ DUV แบบเดิม เงินที่ประหยัดได้หลักๆ มาจากการที่ตัวเครื่องมือมีราคาถูกกว่ามหาศาล ประกอบกับอายุการใช้งานที่ยาวนานของแม่พิมพ์

มากกว่าพาดหัวข่าว: สิ่งนี้มีความหมายอย่างไรต่อโลกการผลิตชิป

แม้ตัวเลขต้นทุนที่ลดลงถึง 90% จะดูน่าตกตะลึง แต่สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจขอบเขตของความสำเร็จนี้ การประกาศของ Prinano เจาะจงไปที่การผลิต ชิปโฟโตนิกส์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญใน LiDAR, การสื่อสารด้วยแสง และเซ็นเซอร์ขั้นสูง ไม่ใช่หน่วยประมวลผลลอจิก (Logic Processor) หัวกะทิในสมาร์ทโฟนหรือหน่วยเร่งปัญญาประดิษฐ์

ขนาดความละเอียดของชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับชิปโฟโตนิกส์นั้นหยาบกว่าข้อกำหนดในเทคโนโลยีการผลิตระดับต่ำกว่า 3 นาโนเมตร ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องพิมพ์หินระบบแสงเหนือม่วงขั้นสูง (EUV) เทคโนโลยี NIL เหมาะสมอย่างยิ่งกับข้อกำหนดนี้ แต่ ณ ปัจจุบัน มันไม่ได้ถูกวางตำแหน่งให้มาแทนที่ EUV โดยตรงในการผลิตชิปลอจิกที่ล้ำสมัยที่สุด

ทางออกเชิงกลยุทธ์ในสงครามเย็นด้านเทคโนโลยี

ความสำคัญของการพัฒนานี้ขยายออกไปไกลกว่าการเปิดตัวผลิตภัณฑ์เพียงชิ้นเดียว Prinano กลายเป็นบริษัทแรกต่อจาก Canon แห่งญี่ปุ่น ที่สามารถผลิตและจำหน่ายระบบ NIL ในระดับเกรดเซมิคอนดักเตอร์ได้ และกำลังเดินหน้าสร้างทางเลือกภายในประเทศเพื่อทดแทนเครื่องมือการพิมพ์หินจากชาติตะวันตกอย่างเป็นระบบ

ย้อนกลับไปในเดือนสิงหาคม 2025 บริษัทได้ส่งมอบระบบนาโนอิมพรินต์แบบ Step-and-Repeat รุ่น PL-SR ซีรีส์ ซึ่งเป็นเครื่องแรกที่พัฒนาเองให้แก่ลูกค้าภายในประเทศ เครื่องดังกล่าวมีรายงานว่าสามารถผลิตเส้นที่มีความกว้างต่ำกว่า 10 นาโนเมตร และผ่านการพิสูจน์ด้านการวิจัยและพัฒนาสำหรับชิปหน่วยความจำ, จอภาพขนาดเล็กฐานซิลิคอน (Silicon-based Microdisplays) และบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง

การประกาศในเดือนมิถุนายน 2026 เป็นการต่อยอดจากรากฐานนั้น โดยแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถก้าวจากขั้นตอนการวิจัยไปสู่การผลิตขนาดใหญ่ที่ผ่านการตรวจสอบแล้วได้ สำหรับผู้ผลิตชิปจีนที่กำลังเผชิญกับข้อจำกัดการส่งออกเครื่องมือ DUV และ EUV ที่เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยี NIL คือเส้นทางที่ใช้การได้ในการผลิตชิปที่จำเป็นอย่างยิ่งกลุ่มหนึ่ง โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องมือจากภายนอกเลย

แน่นอนว่าเทคโนโลยียังมีข้อแลกเปลี่ยนที่ทราบกันดี เช่น คำถามเรื่องความเที่ยงตรงในการวางซ้อน (Overlay Precision) และอัตราความเร็วในการผลิต (Throughput) ที่ยังไม่เป็นที่เปิดเผยต่อสาธารณะ แต่สำหรับชิปโฟโตนิกส์ ซึ่งความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์สูงสุดไม่ใช่เป้าหมายหลัก ต้นทุนและความละเอียดของ NIL ก็เพียงพอแล้วในตอนนี้

ความก้าวหน้าของ Prinano ส่งสัญญาณว่าภูมิทัศน์ของอุตสาหกรรมอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์โลกไม่ได้มีผู้เล่นเพียงรายเดียว ขณะที่เครื่อง EUV ของ ASML ยังคงเป็นสิ่งที่ทดแทนไม่ได้สำหรับการผลิตชิปลอจิกที่ล้ำสมัย การเกิดขึ้นของเครื่องมือ NIL ที่พร้อมใช้งานในเชิงพาณิชย์ก็ได้สร้างเส้นทางคู่ขนานสำหรับชิปเฉพาะทาง เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ออปติก ซึ่งอาจเปลี่ยนโฉมซัพพลายเชนและลดอุปสรรคสำหรับนักออกแบบชิปรุ่นใหม่