除了EUV光刻机，芯片制造还有其他解法吗？

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