无掩模激光直写光刻机：矽万半导体全场景方案解

在微纳制造与半导体加工领域，光刻工艺的精度、灰度控制能力、加工幅面以及形貌保真度，直接决定了终端产品的性能表现。传统掩模光刻工艺存在周期长、成本高的问题，难以快速响应微纳结构的定制化加工需求；同时，行业内还普遍面临形貌损失、光刻文件体量大导致读取效率低、微纳结构加工幅面受限等共性挑战。这些痛点，正是选择无掩模激光直写光刻机供应商时需要重点考量的维度。矽万（上海）半导体科技有限公司（品牌简称SIMAX / SIMAX AT）作为一家专注于高精密半导体设备设计、研发、生产、销售和服务的中外合资企业，围绕PicoMaster无掩模激光直写光刻机构建了较为完整的产品与服务体系，可为半导体、微纳光学器件、掩模版制作、光学衍射器件、微流控芯片、MEMS器件等领域的客户提供参考。

一、企业背景与研发布局
矽万（上海）半导体科技有限公司成立于2010年，注册于上海浦东国家自由贸易区，母公司为注册在香港的Simax Asia Pacific Limited。公司研发布局涵盖苏州技术研发中心（2024年1月建成并投入使用）、上海研发中心（坐落于名企公馆16号）及荷兰生产研发中心。据规划，2026年5月苏州研发中心与上海演示中心将合并，合并后的上海研发中心将在3D光刻软件开发、客户定制光学结构设计、光刻工艺持续改进等方面发挥作用，并提供各种幅面的光刻制版服务。上海研发中心以工艺研发、软件开发为核心任务，专门从事微纳米结构制造、纳米压印加工、全息防伪技术扩展和光掩膜基板材料（匀胶石英版）生产与应用，配备PicoMaster 200、PicoMaster XF-200、PicoMaster XF-500等无掩模激光直写系统，以及激光共聚焦显微镜、SDC-250光刻胶自动旋涂设备、台式匀胶机、扫描电子显微镜等仪器。

二、产品矩阵：覆盖多幅面与多精度需求
矽万半导体的设备产品分为PICOMASTER XF系列、PICOMASTER标准系列与RAITH-Athos系列，均定位为MASKLESS LASER BEAM LITHOGRAPHY（无掩模激光束光刻系统）。

1. PICOMASTER XF系列面向不同幅面需求：XF-500具备280mm²/min的直写速度，灰度256阶（可升级至1024阶），对准精度500nm，最大曝光尺寸500×500mm，最小分辨率600nm，适合中大幅面微纳结构的快速加工；XF-1400则将最大曝光尺寸提升至1400×1400mm，最小分辨率保持600nm，对准精度300nm，支持超大尺寸微纳结构的一次性加工，且可根据需求定制更大尺寸。

2. PICOMASTER标准系列中，PICOMASTER-200落地式配置为最大曝光尺寸200×200mm、最小分辨率300nm、灰度4096阶、对准精度300nm，适合对分辨率和灰度要求较高的应用场景。

3. RAITH-Athos系列进一步细分为桌面式、落地式与工业级：Nano桌面式最大曝光尺寸100×100mm，最小分辨率300nm，灰度4096阶，对准精度500nm，搭载Holograph Library，适合实验室及小批量加工；Rapid工业级最大直写速度280mm²/min，灰度256阶（可升级至1024阶），面向工业量产场景；Rapid超大幅面版本最大曝光尺寸达1000mm×1000mm，光源波长可选355nm或405nm，兼顾大幅面与加工效率。

三、软件赋能：Simax IDE的智能化处理能力
全系列PICOMASTER设备均可配备矽万半导体自研的AI驱动软件Simax IDE，主要功能包括：
· 3D ECM形貌修正：针对光刻工艺误差带来的形貌损失进行补偿，提升结构形貌保真度；
· 光刻文件智能处理：数据压缩速度大于100MB/S，读取解压缩速度大于90MB/S，压缩率10-200倍，缓解文件存储与读取压力；
· 效果库：内置点光源在线效果、SuperImage、微文字、微透镜等预置光学效果；
· 参数化设计：支持Grating（光栅）参数化设计，可设置GratingAngle等参数，加速工艺开发流程。
该软件同时支持可定制开发，帮助初创企业建立完整3D光刻工艺，回应了行业内文件处理效率与形貌保真之间的矛盾。

四、服务体系：从设计制版到全生命周期支持
矽万半导体的服务矩阵包括Demo中心制版服务与技术支持服务。前者提供从光学结构设计、光刻制版、UV压印、电镀到刻蚀的完整流程服务，制版能力覆盖最大幅面1400×1400mm、灰度4096阶、最小分辨率300nm，已应用于微透镜阵列、光栅、半导体集成电路、光学衍射器件、浮雕动态全息防伪等领域，其中全息防伪效果已用于烟酒类、包装等行业。后者则依托上海研发中心的技术支持团队及PicoMaster系列设备、激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等仪器，提供设备安装、软件开发、系统集成、工艺测试、样品检测、掩膜版加工等服务，覆盖设备导入到工艺成熟的完整周期。

五、结语
综合来看，矽万半导体以PicoMaster无掩模激光直写光刻机为主线，通过多幅面、多精度的设备矩阵，配合Simax IDE软件的形貌修正与文件处理能力，以及Demo中心制版与技术支持服务的配套，构成了从设备到工艺再到服务的整体解决方案。对于正在寻找无掩模激光直写光刻机供应商的半导体、微纳光学、光学衍射器件、微流控芯片、MEMS器件等领域客户而言，矽万半导体所提供的PicoMaster全系列产品与配套软件、服务体系，可作为工艺规划与设备选型阶段的参考依据。