文 | 孙永杰黑丝

尽人皆知，光刻技艺是当代半导体制造的中枢，成功决定了芯片的性能、尺寸和资本。在这场技艺竞赛中，荷兰的 ASML 凭借其极紫外光（EUV）光刻技艺占据了无可争议的霸主地位。不外，近日，国表里媒体及汇集接连曝出佳能通过纳米压印光刻（NIL）以及中国通过激光驱动等离子体（LDP）技艺挑战 ASML 的新闻，并在业内再次激励了光刻机之争。

那么问题来了，以佳能为代表的日本 NIL 和中国的 LDP 谁更有可能成为 ASML 最践诺和有劲的挑战者？

深积淀与高壁垒，ASML 缘安在 EUV 轶群出众？

说起 ASML 的 EUV 光刻机，开始从技艺层面看，其技艺的中枢在于运用 13.5 纳米波长的极紫外光，通过激光驱动等离子体（Laser-Produced Plasma, LPP）生成光源，将复杂电路图案投影到硅晶圆上。这一过程触及每秒向真空室喷射 5 万滴熔融锡珠，阅历两次激光冲击：第一次弱激光将其压扁为薄饼状，第二次强激光将其汽化为高温等离子体（温度高达 22 万摄氏度，约为太阳名义温度的 40 倍），从而放射 EUV 光。随后，光泽通过超平滑的多层反射镜聚焦，映照载有芯片蓝图的掩膜版，最终将图案蚀刻到涂有光刻胶的晶圆上。

不外，这还仅仅 EUV 技艺复杂性的一隅。为了收尾相识的光源输出，需要精准律例激光的强度、脉冲频率和指标锡珠的大小与位置。产生的 EUV 光极易被领受，因此所有这个词这个词光路都必须在超高真空中进行，并领受独特的多层镀膜反射镜进行反射和聚焦。这些反射镜的名义精度需要达到原子级别，任何微弱的瑕玷都会严重影响成像质地。

更为枢纽的是，ASML 上述的 EUV 技艺并非一蹴而就，而是历经数十年的研发和参预，克服了无数的技艺疼痛才得以收尾交易化，并为 ASML 带来了现今阛阓上独树一帜的上风，举例其搭救 7 纳米及以下制程，隔离率极高，得志了当代芯片对袖珍化和高性能的需求。

除上述技艺积淀外，ASML 的壁垒还体目下其对巨匠供应链的灵验整合和掌控上。EUV 光刻机的好多枢纽零部件，举例光源、光学元件、精密轴承等，都来自于巨匠顶级的供应商（光源依赖好意思国 Cymer 公司，镜片依赖德国 Zeiss 等），ASML 通过与这些供应商开采始终相识的和谐关系，并参预资金搭救他们的研发，形成了一个高度依赖 ASML 的生态系统。这种复杂的供应链关系，使得任何念念要进入 EUV 领域的竞争者，不仅需要自身领有遒劲的技艺积淀和实力，还需要或者整合巨匠范围内的顶尖资源，而要短期内构建访佛的供应链体系，难度可念念而知。

临了从阛阓的角度，台积电、三星和英特尔等巨匠最初的芯片制造商，为了在强烈的阛阓竞争中保握技艺最初，不得不领受首先进的制程工艺，而这又离不开 ASML 的 EUV 光刻机，这使得 ASML 与客户形成了深度绑定和难以撼动的依赖汇集壁垒。

其实，不要说 EUV，即就是在相对老练的工艺节点，由于 ASML 在 DUV（深紫外光刻）领域也领有最初的技艺和世俗的客户基础，其设备依然占据高出 90% 的阛阓份额的事实，再次施展 ASML 在所有这个词这个词光刻阛阓都具有遒劲的竞争力壁垒。

匠心独具，NIL 与 LDP 优劣分明

恰是基于上述 ASML EUV 的深积淀与高壁垒，决定了其他厂商要念念以一样的技艺道路收尾替代或者赶超几无可能，只消匠心独具。而这亦然近日佳能 NIL 和中国 LDP 技艺道路在业内引起强烈反响和争论的主要原因。

需要证明的是，由于 NIL 和 LDP 应用于光刻领域均属初度，是以现阶段无从谈及在生态及阛阓层面与 ASML 的 EUV 进行比较，只可单纯从各自技艺的层面来望望它们的优劣。

咱们先来看下佳能的 NIL。该技艺是一种非光学光刻有策画，通过物理模板成功将电路图案压印到晶圆上，跳过了传统光刻的光源投影等口头。其工艺包括使用电子束刻制高精度母版、在晶圆上滴注液态树脂、通过模具压印图案，临了用紫外光固化树脂。

恰是由于跳过了传统光刻的光源投影等口头，NIL 的设备结构相对浅易，在减少设备体积和技艺门槛的同期，其表面上的制形资本和能耗远低于 EUV（佳能声称 NIL 设备资本比 EUV 低 40%，约为 1500 万好意思元，能耗仅为 EUV 的 1/10），若是或者得胜收尾大边界量产，NIL 有望显赫镌汰芯片的制形资本和运营资本，从而为更世俗的应用领域提供经济可行的措置有策画。

此外，由于 NIL 通过物理斗殴进行图案摇荡，其隔离率原则上只受限于模板的精度。而跟着纳米加工技艺的跨越，制造出更高隔离率的模板变得可行，这为 NIL 在改日收尾超越 EUV 隔离率的可能性留住了念念象空间。

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所谓事物总有两面性，尤其是对于已有技艺的新应用更是如斯。与上述的上风比较，NIL 的劣势也尽头彰着，且彼此具有密切的相干性。

其中最致命缺点在于模板上的任何微弱瑕玷都会成功摇荡到晶圆上，导致整片晶圆报废。但制造出大面积、无瑕玷的纳米级模板自己就是一个强大的挑战，而如安在压印过程中幸免引入新的瑕玷也至关蹙迫，这些均加多了工艺复杂性。此外，高精度模板的制形资本和使用寿命亦然需要沟通的身分。

其次，由于当代逻辑芯移时时是多层结构，需要极高的纳米级层间瞄准精度，而在 NIL 工艺中，由于是物理斗殴，怎样确保每一层都与前一层精准对都是一个相称复杂的问题，尤其是在面对越来越复杂的 3D 芯片架构，举例在制造顶端 CPU 或 GPU 时，NIL 的瞄准精度可能难以得志小于 5 纳米的层间条款，这律例了其在逻辑芯片领域的应用。

也许恰是由于上述瑕玷和制造工艺的复杂性，导致目下 NIL 的出产恶果远低于 EUV（据称 NIL 刻下混沌量仅为每小时 110 片晶圆，远低于 EUV 的 170-220 片），这严重律例了其在大边界芯片制造中的应用和竞争力。

与佳能 NIL 应用在光刻领域访佛，中国的 LDP 在光刻方面也具有弗陈规避的两面性。

具体到 LDP（激光驱动等离子体），其是通过激光引导放电电离锡或其他材料，生成 13.5 纳米波长的 EUV 光，与 ASML 的 LPP 技艺同属光学光刻类别，这点亦然其与佳能 NIL 最本体的区别。

与 ASML 的 EUV 比较，LDP 无需掩膜版（省去了崇高的掩膜版联想和制造要津），从而不错显赫镌汰芯片研发的资本和周期，同期，为小批量、定制化的芯片出产以及快速原型联想提供了极大的便利。举例，LDP 可能在物联网芯片或模拟芯片等小边界定制阛阓中找到安身点，这些领域对出产恶果条款较低，但春联想生动性需求较高。

此外，由于 LDP 与 ASML 的 LPP 技艺同属光学光刻类别，其表面上可运用现存 EUV 生态（如光刻胶、掩膜工艺等），减少产业切换资本。

但祸兮福所倚，福兮祸所伏。恰是由于 LDP 与 ASML 的 LPP 技艺同属光学光刻类别，走与 ASML EUV 成功竞争的道路，LDP 的劣势也更为彰着，或者说被放大了。

举例受到激光波长衍射极限的律例，传统的 LDP 技艺很难收尾 EUV 级别的隔离率。固然不错通过一些先进的激光技艺（如双光子团员等）提高隔离率，但距离制造首先进的逻辑芯片所需的精度仍然有很大差距。据哈尔滨工业大学 2024 年发表的研究，其 LDP 光源功率仅达 80W，远低于 ASML 的 250W 工业规范。

此外，激光逐点扫描的写入神色决定了 LDP 的出产恶果相称低下，难以得志大边界集成电路制造的需求。即使领受多束激光同期写入，其恶果也远不足基于掩膜版的光刻技艺。

而更为不细则性的劣势是，LDP 需开发高精度光学系统（如亚纳米级镜面）和律例软件等的无缝集成，而这些枢纽部件（如镜片、光源组件）和律例软件目下还部分依赖入口，先不说比较于老练的 LPP 技艺，LDP 在设备、材料、工艺历程等自己都零落完善的生态系统，需要大批的研发和参预身手开采，若是再加上上述依赖入口可能存在卡脖子的风险，基于 LDP 生态的开采可能会尽头沉重、耐心和耗时耗力。

积蹞步甚而沉，NIL 与 LDP 谁更胜一筹？

如上，咱们不出丑到，不管是佳能的 NIL，照旧中国的 LDP 技艺道路，与现存的 ASML 的 EUV 比较，都是优劣分明。那么一样当作挑战者，谁的技艺道路更有可能胜出呢？

从前述，开始，NIL 的中枢指标是收尾高隔离率的图案摇荡，这与制造高性能、高集成度的先进芯片的需求成功相干。固然 NIL 的挑战靠近在瑕玷、制造工艺和出产恶果上，但其措置有策画旅途相对了了，举例优化模具耐用性和擢升压印速率即可慢慢接近 EUV 的混沌量，而佳能可运用其光学和机械技艺蕴蓄，慢慢攻克这些挑战。

提到佳能在光学和机械技艺的蕴蓄，咱们这里需要补充证明的是，佳能当作巨匠知名的光学设备制造商，领有悠久的光学技艺研发历史和遒劲的精密制造智商，这为其 NIL 技艺的研发和产业化提供了坚实的基础，举例佳能在光学领域蕴蓄的教唆（比如在镜头联想、精密律例等方面），不错模仿到 NIL 设备的开发中。更蹙迫的是，佳能仍是亦然光刻机阛阓的参与者（20 世纪 90 年代曾是 DUV 光刻机的最初供应商之一，其技艺底蕴躲闪小觑），对芯片制造工艺有一定的了解，这有助于其 NIL 技艺更好地相宜行业需求。

反不雅 LDP，除了挑战更为复杂，比如光源需达到工业级功率（188W 以上）、光学系统需亚纳米级精度、律例软件需无缝集成等，而这触及到多学科协同，技艺门槛远高于 NIL，且收尾旅途尚不豁达外，更枢纽的照旧零落像佳能的相干技艺的深厚积淀。

其次，从阛阓商用的角度，佳能 NIL 已迈出实验室，进入交易化初期。举例证据《经济学东谈主》的报谈，2025 年 3 月其设备已在存储芯片（如 3D NAND）和清楚屏领域应用，而 TSMC 的测试进一步考据了其可行性。佳能声称其 NIL 设备已收尾每小时 130 片晶圆的混沌量（2025 年头数据），并策画 2026 年擢升至 180 片，慢慢靠近 EUV 水平。

比较之下，中国 LDP 技艺仍处于研发阶段，固然哈尔滨工业大学等机构在光源技艺上获取了一定的龙套，但距离展示圆善的、可用于工业级量产的光刻系统，以及提供可靠的量产混沌量和良率数据，还有尽头长的路要走，而对于 2025 年第三季度试产的指标，目下公开信息有限，其可行性和最终的工业应用智商仍有待不雅察。

第三从生态系统看，NIL 本体上照旧一种基于晶圆的制造工艺，其历程在某些方面与传统的光刻技艺有相似之处，举例都需要涂胶、显影等口头，更容易被现存的芯片制造生态系统所接管，而这意味着，芯片制造商在导入 NIL 技艺时，可能不需要对现存的出产线进行大边界的纠正，从而镌汰了导入资本和风险。天然，这里咱们还莫得将佳能当作巨匠光学和成像技艺的指导者，其自身就领有遒劲的品牌影响力和技艺基础，与 TSMC 等厂商的和谐运动，供应链整合智商强的身分狡计在内。比较之下，中国 LDP 当作一种与现存 EUV 技艺道路相似但又存在各异的新兴技艺，其生态系统的开采需要从基础研究、材料、零部件、设备制造到工艺考据等多个要津的始终参预和协同发展，其难度和所需时期可能比咱们文中的形色还要大。

临了沟通非阛阓和技艺身分（这点只怕更为蹙迫），佳能 NIL 靠近的外部环境相对宽松，在技艺相通和外洋和谐方面受到的律例较少，这有助于其在巨匠范围内整联合源，加快技艺发展。此外，佳能将 NIL 定位为 ASML EUV 的补充，主要着眼于资本敏锐型应用和特定工艺要津，而非成功取代 EUV，这可能有助于镌汰阛阓阻力。而中国 LDP 技艺则靠近着更为复杂的外部环境，尤其是在枢纽技艺和零部件方面可能受到出口律例，这无疑会加多其研发和产业化的难度。不外，中国政府的半导体自给政策（如"十四五"计算）和百亿级资金参预，或将为 LDP 提供始终搭救。

写在临了：

所谓积蹞步甚而沉。ASML 在 EUV 领域现今无可撼动的地位，恰是来自于数十年如一日的技艺蕴蓄和握续鼎新。而面对 NIL 和 LDP 的挑战，ASML 并非毫无支吾。其下一代高数值孔径（High-NA）EUV 光刻机已驱动录用，隔离率可达 2 纳米以下，这将进一步拉开与竞争者的差距。

由此来预计佳能的 NIL 和中国的 LDP 技艺，咱们以为，佳能的 NIL 在现阶段和可料念念的改日黑丝，更有可能在特定领域和特定应用场景下对 ASML 组成一定的挑战。比较之下，中国在 LDP 技艺上的探索，更像是着眼于长期的计谋布局，旨在龙套技艺禁闭，收尾自主可控。究竟谁能最终在改日的光刻技艺竞赛中占据更有益的位置，时期和阛阓将会给出最终的谜底。