网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

除了EUV光刻机,芯片制造还有其他解法吗?

0
分享至


过去十多年,先进芯片制造的发展几乎沿着同一条路径展开:每推进一代制程,就推动一代更先进的 EUV(极紫外)光刻技术。

2026 年 7 月,这条路线迎来了一个重要节点。。经过二十多年的研发,这套将投影光学系统数值孔径(NA)从 0.33 提升至 0.55 的新一代设备,终于走出实验室和试验线,开始进入商业制造。


图|High NA EUV(来源:Intel)

但就在 High-NA 迈向量产里程碑的之时,一系列并不属于 EUV 主线的新技术也在过去半年中持续取得进展。

今年 3 月,开发氦原子束光刻的 Lace Lithography 完成 4,000 万美元融资;4 月,美国初创企业 Substrate 公布最新的 X 射线曝光成果;同月,佳能持续推进纳米压印设备迭代;6 月,美国政府又向开发自由电子激光(FEL)EUV 光源的 xLight 提供 1.5 亿美元激励。与此同时,定向自组装(DSA)、区域选择性沉积(ASD)和多束电子束等技术,也重新进入先进制程的讨论视野。

这些技术的发展阶段并不相同,有的仍停留在实验室,有的已经进入产业验证,也有的开始走向商业化。但它们共同反映出一个变化:当 High-NA 仍在沿着既有路线继续推进时,整个产业已经不再把未来押注于单一的图形化方案,而是在不同方向上同时布局,希望寻找更加多元的制造路径。

撞到成本的 EUV

毋庸置疑,EUV 仍然是当前先进逻辑芯片关键层最成熟、最可靠的曝光技术。High-NA EUV 的出现进一步提升了分辨率,也减少了部分关键层采用多重曝光的需求。从技术演进来看,EUV 远未走到尽头。

真正的问题在于,继续沿着这条路线前进,代价正变得越来越高。

根据 ASML 2025 年年报,公司当年确认收入的设备共 535 台,其中 EUV 设备只有 48 台。数量有限的 EUV 设备,需要支撑全球先进逻辑芯片和存储芯片的扩产。而第一代 High-NA EUV 单台售价约为 3.5 亿美元,设备采购还只是整个投入的开始。

为了让这台设备真正投入生产,晶圆厂还需要建设能够满足其高度、重量、振动和洁净度要求的厂房,配置真空、供电、冷却和气体系统,并同步开发新的掩模、保护膜、光刻胶、量测设备以及计算光刻流程。由于 High-NA 改变了投影光学结构,芯片企业还需要重新调整曝光视场、掩模设计和工艺整合方案。

与此同时,先进制程的挑战也早已不只是把线宽做得更小。随着节点不断推进,套刻误差、线边粗糙度、局部尺寸均匀性以及随机缺陷都必须同步收紧。图形越精细,允许的误差越小;工艺步骤越复杂,缺陷累积的风险也越高。

因此,一项光刻技术是否真正成功,并不只取决于它能够印出多细的图形,还取决于它能否以足够高的效率和足够低的成本稳定生产。设备每小时能够处理多少片晶圆、需要多少次曝光、能够连续运行多久,以及每片合格晶圆最终的制造成本,才决定了一项工艺是否具备大规模量产价值。

AI 的爆发进一步放大了这种压力。为了满足训练和推理需求,芯片企业、云计算公司和数据中心运营商持续投入巨额资本,但投资者也开始追问,这些支出究竟何时能够带来足够的回报。2026 年 7 月,《福布斯》在分析半导体股票下跌时,就将市场担忧指向 AI 基础设施投资回报、芯片估值以及不断扩大的资本开支。

这种市场波动并不能说明哪一种光刻技术更加先进,却改变了先进制造的评价标准。芯片厂需要的不再只是更高的分辨率,还包括更低的单片成本、更高的产能利用率以及更快的投资回报。High-NA 依然代表着先进光刻的发展方向,但随着成本、复杂度和投资门槛不断攀升,产业界开始意识到:未来先进制造面临的问题,未必都应该继续交给一台越来越昂贵的光刻机去解决。

三条路线,回答同一个问题

于是,产业界开始把目光投向不同的技术路线。

第一条路线,是继续沿着 EUV 体系演进。

High-NA 是最明确的方向。它保留 13.5 纳米 EUV 光源,将投影光学系统的数值孔径(NA)从 0.33 提高到 0.55,以更高分辨率减少部分关键层的多重曝光。今年 7 月,英特尔开始将 High-NA 用于高产量逻辑产品,意味着这项技术已经从实验室迈入商业制造。

与此同时,ASML 并没有停止对 Low-NA EUV 平台的优化。按照公司最新路线图,依靠更高功率光源和平台升级,下一代 Low-NA EUV 的目标吞吐量将提升至每小时至少 330 片晶圆,以进一步降低单片制造成本。

另一家美国公司 xLight 则把突破口放在 EUV 光源本身。它开发的自由电子激光(FEL)试图替代目前广泛采用的激光等离子体(LPP)锡滴光源。今年 6 月,美国商务部与 xLight 签署 1.5 亿美元激励协议,支持其建设首套 FEL 原型系统。与重新建立一套制造体系相比,这类方案最大的优势在于能够继续沿用现有的掩模、光刻胶和工艺基础,把改进集中在 EUV 最昂贵、最复杂的环节。

第二条路线,则希望重新发明光刻。

今年 3 月,Lace Lithography 完成 4,000 万美元 A 轮融资,计划在 2029 年前后向试验晶圆厂交付氦原子束光刻设备。相比利用光子曝光,运动氦原子的德布罗意波长更短,理论上能够实现更高的图形分辨率。几乎与此同时,美国初创企业 Substrate 也公布了最新的 X 射线曝光成果,希望重新激活这条沉寂多年的技术路线。


(来源:Substrate)

资本愿意支持这些项目,并不是因为它们已经能够挑战 EUV,而是因为它们提供了一种绕开现有光学体系的可能。如果先进制程的成本继续攀升,一条全新的物理路线,就有机会重新进入产业视野。

不过,实验室里的最小线宽,并不等于先进制造能力。无论是原子束还是 X 射线,目前都还缺乏整片 300 毫米晶圆的吞吐量、套刻精度、缺陷率以及长期稳定运行等关键数据。从"能够印出来",到"能够稳定量产",中间仍隔着漫长的工程化过程。

还有一些技术,选择了一条更加现实的道路:既然短时间内很难替代 EUV,那就想办法替它分担工作。

例如,纳米压印光刻(NIL)直接利用模板复制图形,绕开复杂的投影光学系统。佳能已经推出商业设备,并持续改进模板和平坦化工艺,希望率先进入存储芯片、光学器件和先进封装等应用。


图|佳能纳米压印光刻设备(来源:佳能)

定向自组装(DSA)和区域选择性沉积(ASD)则更进一步,主动与 EUV 配合:EUV 负责形成引导图形,后续再由材料完成图形倍增、局部修正或间隙填充。多束电子束的发展重点也逐渐转向先进光掩模、纳米压印模板以及检测修补等环节,而不是直接承担晶圆曝光。

与其重新建立一套新的制造体系,不如先让现有产线运行得更高效。这也是这类技术最现实的商业逻辑。它们无需说服晶圆厂放弃已经投入数十亿美元建设的 EUV 产线,只要能够减少一次曝光、缩短一次掩模写入,或提升某一类结构的良率,就足以创造明确的经济价值。

不过,从目前产业发展的节奏来看,至少到 2030 年前后,先进芯片制造大概率不会迎来一场简单的“替代革命”。

一方面,EUV 已经形成了一套成熟的产业生态。从光源、光学系统、光刻胶到掩模、检测和工艺流程,过去十多年形成的技术积累和数千亿美元的产业投资,很难在短时间内被另一条路线整体替代。台积电、三星和英特尔已经公布的先进制程路线图,也仍然建立在 EUV 和 High-NA EUV 持续演进的基础之上。

另一方面,无论是原子束、X 射线还是纳米压印等新方案,目前都还处于不同的发展阶段。它们展示了新的技术潜力,却仍需要证明能够在 300 毫米晶圆上实现稳定的良率、足够高的吞吐量,以及具有竞争力的制造成本。

因此,今天同时出现这么多技术路线,并不是因为产业界对 EUV 失去了信心,而是因为先进制造需要解决的问题已经发生了变化。当制程不断逼近物理和经济边界,竞争不再只是“谁能够把图形印得更小”,而是“谁能够以更低的综合成本,把越来越复杂的芯片稳定、高效地制造出来”。

1.https://www.globenewswire.com/news-release/2026/07/15/3327453/0/en/high-na-euv-reaches-new-readiness-milestone-with-first-high-volume-logic-product.html

2.https://www.forbes.com/sites/petercohan/2026/07/08/intel-stock-down-21-inside-the-july-2026-semiconductor-selloff/

3.https://www.reuters.com/world/asia-pacific/microsoft-backed-startup-raises-40-million-advanced-chipmaking-equipment-tech-2026-03-23/

4.https://substrate.com/information-to-atoms

5.https://www.nist.gov/system/files/documents/2026/06/02/CHIPS%20xLight%20Press%20Release%202026-06-02_Final.pdf

运营/排版:何晨龙

注:封面/首图由 AI 辅助生成


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
敦煌鸣沙山游客坐满整座山宛如“拼豆”,游客称“感觉有一亿人在”,骆驼都要等红绿灯,景区:国庆新增了无人机表演

敦煌鸣沙山游客坐满整座山宛如“拼豆”,游客称“感觉有一亿人在”,骆驼都要等红绿灯,景区:国庆新增了无人机表演

极目新闻
2026-10-02 18:10:19
泽连斯基:朝鲜将向俄罗斯增派10000名士兵,至多或达5万人,普京下令扩军!俄罗斯武装部队总人数扩编至244万余人

泽连斯基:朝鲜将向俄罗斯增派10000名士兵,至多或达5万人,普京下令扩军!俄罗斯武装部队总人数扩编至244万余人

每日经济新闻
2026-09-30 18:09:34
小区12楼马桶倒灌,泡坏地板门套,物业查出是湿巾、卫生巾把主管道堵了,但找不到“真凶”,法院:楼上6户和受损业主平摊损失

小区12楼马桶倒灌,泡坏地板门套,物业查出是湿巾、卫生巾把主管道堵了,但找不到“真凶”,法院:楼上6户和受损业主平摊损失

都市快报橙柿互动
2026-10-03 01:25:12
省委书记的假期第一天

省委书记的假期第一天

政知新媒体
2026-10-02 19:20:13
有车主凌晨排到140号,“充到80%必须离场”,国庆高速服务区排队叫号充电再现:一车辆仅剩1%电量后“趴窝”;10个充电特别繁忙服务区公布

有车主凌晨排到140号,“充到80%必须离场”,国庆高速服务区排队叫号充电再现:一车辆仅剩1%电量后“趴窝”;10个充电特别繁忙服务区公布

扬子晚报
2026-10-02 11:32:14
高市早苗拒绝改口!宁愿不参加APEC会议,也不愿意认错?

高市早苗拒绝改口!宁愿不参加APEC会议,也不愿意认错?

张癈卤说体育
2026-10-02 18:53:45
泰国媒体:飞人汶颂击败七冠王张展硕,当选亚运最有价值男运动员

泰国媒体:飞人汶颂击败七冠王张展硕,当选亚运最有价值男运动员

杨华评论
2026-10-03 01:43:30
我们都被课本骗了几十年:白求恩根本不是普通好人,当拨开课本简略的文字才发现,这段传奇不能只用善良概括

我们都被课本骗了几十年:白求恩根本不是普通好人,当拨开课本简略的文字才发现,这段传奇不能只用善良概括

回京历史梦
2026-10-02 08:35:16
我妈当市委书记,第一次去县长岳父家过年,岳母却笑我高攀,第二天岳父惊呆

我妈当市委书记,第一次去县长岳父家过年,岳母却笑我高攀,第二天岳父惊呆

小影的娱乐
2026-10-02 21:11:28
0-5惨败,邵佳一被喊下课!国足创造2大耻辱,巴勒斯坦主场乐开花

0-5惨败,邵佳一被喊下课!国足创造2大耻辱,巴勒斯坦主场乐开花

侃球熊弟
2026-10-02 20:03:55
第二个普京出现了!武契奇辞职当天,两度提及中国并许下重磅承诺

第二个普京出现了!武契奇辞职当天,两度提及中国并许下重磅承诺

近史博览
2026-10-02 13:00:53
感谢巴勒斯坦!国足0-5惨败后认清四个现实,一战揪出三大水货!

感谢巴勒斯坦!国足0-5惨败后认清四个现实,一战揪出三大水货!

田先生篮球
2026-10-02 22:10:23
2026年国庆为何没有大阅兵?

2026年国庆为何没有大阅兵?

知法而形
2026-10-01 12:05:49
随着朝鲜5-7,亚运会女足冠军、亚军、季军全部诞生

随着朝鲜5-7,亚运会女足冠军、亚军、季军全部诞生

侧身凌空斩
2026-10-02 21:14:33
深度|渴望中资的阿富汗塔利班,留不住曾想淘金的中国商人

深度|渴望中资的阿富汗塔利班,留不住曾想淘金的中国商人

澎湃新闻
2026-10-03 07:10:28
疑点重重!上海33岁音乐老师偷偷出境飞往曼谷后失联,更多细节披露,“一个人独自前往”成舆论焦点

疑点重重!上海33岁音乐老师偷偷出境飞往曼谷后失联,更多细节披露,“一个人独自前往”成舆论焦点

火山詩话
2026-10-02 15:25:44
重磅:莫斯科大型化工厂爆炸!一直为俄军无人机提供弹药

重磅:莫斯科大型化工厂爆炸!一直为俄军无人机提供弹药

项鹏飞
2026-10-02 20:01:27
“全世界都知道中国人放假了”!澳大利亚热门景点中国游客占九成,本地人都看傻了;佛罗伦萨火车上的中国游客感叹:像没出国一样

“全世界都知道中国人放假了”!澳大利亚热门景点中国游客占九成,本地人都看傻了;佛罗伦萨火车上的中国游客感叹:像没出国一样

扬子晚报
2026-10-02 21:52:54
Google前高管预言:2027年AI将引发15年失业潮

Google前高管预言:2027年AI将引发15年失业潮

火锅局
2026-10-02 22:17:16
车主讲述高速充电“囧途”:有人跑4个服务区排队3小时才充上 有人排队4.5小时充电还限量

车主讲述高速充电“囧途”:有人跑4个服务区排队3小时才充上 有人排队4.5小时充电还限量

红星新闻
2026-10-02 23:26:16
2026-10-03 11:47:00
问芯 incentive-icons
问芯
访遍天下芯事,聆听大时代人物芯声
239文章数 33关注度
往期回顾 全部

科技要闻

英伟达盘中创历史新高,市值逼近6万亿美元

头条要闻

33岁音乐教师赴泰国后失联 其手机IP曾两次显示在缅甸

头条要闻

33岁音乐教师赴泰国后失联 其手机IP曾两次显示在缅甸

体育要闻

这个讨论了一夏天的问题,马刺有答案了吗

娱乐要闻

假期快乐!贾乃亮晒和甜馨国庆出游照

财经要闻

4亿台电视挂墙落灰 为何没人愿意开了?

汽车要闻

方程豹9月热销破4万 首款皮卡鲨鱼将于四季度上市

态度原创

艺术
本地
家居
教育
军事航空

艺术要闻

赵无极《蓝色夜航》,5275万港元!

本地新闻

中秋逛白塔寺,体验国医妙荟雅集

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

教育要闻

孩子的童年很短,请用100件爱的小事填满

军事要闻

胡塞武装:24小时内沙特空袭也门47次

无障碍浏览 进入关怀版