文章核心观点 - AI芯片、先进封装与异构集成等新兴需求的爆发，正在改变半导体制造对EUV光刻技术的单一依赖，为曾被边缘化的无掩模电子束直写等“非EUV技术”创造了回归与产业化的新机遇 [1][14][22] 技术背景与历史沿革 - 过去五年，ASML的EUV光刻系统是进入5nm以下先进制程的唯一通行证，单台价值超过3亿美元，由45万个零件组成，其产能和供应节奏间接锁定了整个行业的创新速度 [1] - 电子束直写光刻技术最早可追溯至20世纪80年代，由IBM提出，其优势在于无需昂贵掩模即可实现极高分辨率，但单束电子束吞吐量极低，写完一片晶圆需数小时甚至更久，无法满足批量生产的成本要求 [8][9] - 为提升产能，业界曾探索多光束并行直写技术，台积电、KLA等公司曾进行投资或研发，但均因技术难度大、资金缺乏及行业兴趣转向EUV而未能实现商业化 [9] - 荷兰公司Mapper Lithography在2016年推出了采用上千个独立子束的FLX-1200多束直写系统，但于2018年底因资金链断裂破产，其核心资产后被ASML收购，ASML将相关技术整合入其检测与量测产品线，未继续开发用于光刻 [10][11] - 在EUV光刻成为主流后，多束电子束直写技术曾长期被视为“高成本科研工具”，几乎淡出主流光刻叙事 [14] 新兴公司SecureFoundry及其技术 - SecureFoundry是一家成立于2016年、总部位于沃斯堡的半导体制造商，专注于特种半导体及增材制造产品，其首席执行官曾任美国海军陆战队网络司令部技术总监 [3] - 公司近期推出了Hyper-Beam Array超光束阵列光刻系统，该系统采用65,000条独立控制的并行电子束，无需昂贵光掩模，可直接在晶圆上成像 [5][7] - HBA系统能够精确制造100毫米至300毫米晶圆，一片100mm晶圆可在15分钟内完成图案化，支持晶圆级集成、先进扇出封装及单次运行内多设计变体测试 [7] - 该系统优化适用于22nm至65nm工艺节点，支持硅或化合物半导体材料，其软件定义的图案化架构提供高设计灵活性，并内置芯粒级追溯与数字溯源功能 [7] - HBA系统旨在为科研院所、防务承包商与商业伙伴提供灵活的本土化解决方案，填补芯片设计、研发与量产之间的链条空白，助力高度定制化芯片的生产 [7] 新兴公司Multibeam及其技术 - 美国公司Multibeam于2024年6月宣布推出业内首款面向批量生产的多列电子束光刻系统，其声称该MB平台的吞吐量比传统电子束光刻系统高出100倍以上，是市场上生产率最高的高分辨率无掩模光刻系统 [15] - MEBL平台提供150毫米、200毫米和300毫米三种配置，使用该平台，设计写入只需数小时 [15] - SkyWater Technology已订购首套MEBL系统，用于快速生产高混合集成电路和微型设备 [15] - EDA厂商如Synopsys已开始与这类系统联动，例如在版图分割、数据准备、写入校验方面进行适配，Multibeam的数据准备系统利用了定制修改的Synopsys CATS软件 [17] - 2025年7月29日，Multibeam宣布完成3100万美元B轮融资，领投方包括Onto Innovation及Lam Capital，参投方包括联华电子资本与联发科技资本 [17] - 融资将用于加速其下一代面向300mm晶圆与面板级应用的MEBL平台开发，并拓展在先进封装、异构集成与新型芯片快速开发和量产等领域的应用 [18] 行业需求与资本视角 - AI芯片、先进封装与异构集成需求的持续上升，使得市场对灵活、快速且可定制的光刻路径呼声日益强烈，这是无掩模多束电子束技术回归的根本驱动力 [14][18] - 投资方Onto Innovation首席执行官指出，封装技术的进步是半导体产业多次变革的关键，对于1微米以下互连的封装，Multibeam的电子束直写技术具有在成本可控下实现更高密度芯片互连的巨大潜力 [19] - 投资方Lam Capital总裁认为，异构芯片互连对于实现更低功耗、更高性能的AI芯片至关重要，Multibeam的系统能为新兴Chiplet应用提供前所未有的图案化灵活性 [19] - 投资方联华电子资本总裁表示，Multibeam的工具具备极高灵活性，可在整片晶圆上刻写精细特征，兼具高分辨率、大景深和晶圆级视场，拓展了半导体设计与制造的可能性 [21] - 投资方联发科技资本合伙人认为，Multibeam的系统能显著缩短从原型到量产的时间，为多样化的新型应用提供更敏捷的开发路径 [21] - 无掩模电子束直写技术正被资本市场、供应链龙头及AI产业需求重新点燃产业化热度，它被视为光刻体系的“缓冲器”，为被EUV排除在外的创新提供了落地通道 [22]