荷兰也在研发芯片新技术，ASML似乎被全世界抛弃

Posted 2022-04-20 柏颖漫谈

近日拥有ASML公司的荷兰正式官宣，将斥资11亿欧元研发下一代芯片技术光子芯片，为何荷兰也在投入芯片新技术的研发，原因是随着芯片制造技术日益接近天花板，全球都已展开了芯片新技术的研发。

一、芯片技术变革

当下的芯片基本上都是硅芯片，通过更先进的工艺提升芯片性能，20多年来，芯片制造工艺从微米技术发展到纳米技术，当前正在推进3nm工艺量产，这已越来越接近原子的0.1纳米，可以预期以硅作为芯片材料终究会达到极限。

事实上目前的芯片制造工艺就有人认为台积电和三星玩了数字游戏，它们的芯片制造工艺与之前的纳米、微米技术命名规则发生了重大改变，Intel也拿出了数据指出台积电和三星的10nm、7nm工艺分别对应于Intel的14nm、10nm工艺，在名字方面取巧，而并非遵从此前的芯片制造工艺命名规则，因此芯片制造工艺性能提升幅度远无法达到预期。

工艺制程的进展面临困难，促使芯片行业开展了芯片新技术的研发，全球开始研发碳基芯片，碳基芯片可以做到更先进的工艺，同时碳基芯片的功耗比硅基芯片更低，碳基芯片的功耗只有硅基芯片的十分之一左右。

除了研发碳基芯片之外，全球还在研发量子芯片、光子芯片，或者将这两项技术合为光量子芯片，其中美国的谷歌早在2019年测试量子计算而宣称获得“量子霸权”，然而却遭到了科技巨头IBM的质疑，最终该项技术未获得科学界承认。

中国也在推进碳基芯片、量子芯片、光子芯片的技术研发，力求跟上全球的脚步。欧洲、美国和中国是全球三大经济体，在美国和中国都在展开芯片新技术研发的情况下，欧洲当然不甘落后，而荷兰作为欧洲经济体之一自然也按照欧盟的布局展开芯片新技术的研发。

二、ASML可能被抛弃

上述说到的碳基芯片、量子芯片、光子芯片等先进的芯片技术离商用还很远，暂时对于ASML的光刻机业务影响还比较小，不过当下正在推进的芯片制造技术变革却已对ASML产生实实在在的影响。

首先是日本已经商用的NIL技术，该技术完全舍弃了ASML的光刻机。日本研发无需ASML光刻机的芯片制造技术，则是因为EUV光刻机的成本太高了，一台EUV光刻机的售价高达1.5亿美元，而下一代更精准的EUV光刻机售价可望进一步提高到3亿美元，昂贵的EUV光刻机让日本企业难以接受，它们因此而在数年前就开始研发无需ASML光刻机的芯片制造技术。2020年成功研发出纳米压印微影(NIL)技术，并已应用于Kioxia公司的NAND flash芯片生产中。

其次是北方某国计划以X射线进行光刻，它早就在研究无掩模X射线光刻机，此举具有一定的可行性，因为它的波长比ASML所采用极紫外线还要短，X射线波长基于0.01nm至10nm之间，而EUV极紫外线波长长度为13.5nm，X射线光刻机无需光掩模就可以直接光刻，此举可以大幅降低芯片制造成本，同时在精准度方面也更高。

再次是当前大量采用光刻机的台积电、Intel、三星等正在推进的Chiplet技术，该技术旨在利用现有的芯片制造工艺，通过封装技术的变革，以成熟工艺开发出性能与先进工艺相当的芯片，台积电推出的3D WOW技术为英国公司生产的芯片就以7nm工艺辅以3D WOW技术大幅提升性能，性能提升幅度达到四成，超过5nm工艺的性能提升幅度，而且成本更低。

中国则延续了当下的芯片制造技术方向，据悉中芯国际即将以DUV光刻机生产7nm工艺，这个技术其实已由台积电实现，此前台积电的第一代7nm工艺就是以DUV光刻机生产的，后来再升级至7nmEUV，7nm工艺将足以满足中国多数芯片的需求。同时华为研发的芯片堆叠技术，也可归类为Chiplet技术，与7nm工艺相结合可望达到5nm工艺的性能。

北方某国和日本推进的芯片制造技术已完全抛弃了ASML的光刻机，台积电、Intel等和中国大陆芯片行业推进的技术则无需再大举采购ASML先进的EUV光刻机，这都将对ASML的业绩造成重大打击，而面向未来的碳基芯片、光子芯片、量子芯片等更是完全抛弃了光刻机，可以说ASML的好日子已到了结束的时候。