过去五年，环球半导体创制简直等同于一场光刻机的地缘政事。ASML的EUV光刻体例成为先辈制程的独一通行证，任何思进入 5nm 以下节点的公司，都必需经由这台价格赶过 3 亿美元、由 45 万个零件构成的巨兽。
从苹果到台积电，从三星到英特尔，全豹行业的立异速率被EUV产能和供应节拍间接锁定。
而另一边，非EUV规模——电子束直写（E-Beam Lithography）、纳米压印（NIL）、掩模直写（ML2）——曾众次被寄予“平替”心愿，却永远未能进入量产编制。它们像漂浮正在摩尔定律边沿的“幽魂身手”，时而被提起，又阒然重静。
然而，AI的发生正阒然转折这完全。一台EUV光刻机，不或者为每一家AI公司开启一条产线。正在先辈封装、异构集成、Chiplet、SiP等众工艺、众质料羼杂的处境中，光学光刻难以遮盖总计需求层级。正在这种需求改观点上，创制业动手寻找新的或者。那些曾被遗忘的“非EUV身手”正正在以新的款式回归。
SecureFoundry树立于2016年，总部位于沃斯堡，是一家统筹邦度安详与贸易需求的半导体创制商，笃志于特种半导体及增材创制产物。首席施行官 Lex Keen曾任美邦水兵陆战队搜集司令部身手总监。
该公司指日发布推出的Hyper-Beam Array超光束阵列（HBA）光刻体例，采用了6.5万条独立支配的电子光束，应允 AI 芯片策画师正在一片晶圆上同时测试众种策画变体，并能迅速获取本能反应，称其正正在“从头界说芯片创制”。
分别于守旧需求腾贵光掩膜且周期漫长的光刻方法，SecureFoundry 的HBA 光刻体例采用65,000 条并行电子束直接正在晶圆上成像，也许准确创制100毫米至300毫米晶圆。这些并行的每条光束均可独立支配，晶圆分两次扫描，可主动赔偿漏掉图案。据他们称，一片100mm晶圆可正在15 分钟内告竣图案化。
HBA器械援助晶圆级集成、先辈扇出封装，以及单次运转内众策画变体测试。与守旧方式分别，HBA 援助灵巧的批量出产，使其成为小批量原型、守旧芯片和先辈策画的理思选取，且本钱明显下降。
SecureFoundry吐露，其 HBA 光刻体例专为科研院所、防务承包商与贸易伙伴供应“灵巧的本土化处置计划”，增加芯片策画、研发与量产之间的链条空缺，助力高度定制化芯片的出产。
该体例优化合用于 22nm 至 65nm 工艺节点，可正在 100mm 至 300mm 基板上打印硅或化合物半导体质料。其软件界说的图案化架构供应极高的策画灵巧性，内修的芯粒级追溯与数字溯源性能 餍足日益端庄的可托供应链与器件认证央浼。
前者是咱们谙习的规模，如现在用于EUV与DUV光刻机的掩模制制闭键，还是依赖单束电子束体例正在掩模上准确刻写图案。电子束正在掩模写入规模至今仍是重心工艺之一，并保留稳固繁荣。
而另一类电子束直写光刻（E-beam lithography），也称为无掩模光刻（Maskless Lithography），则是另一条道道。顾名思义，直写体例无需行使光掩模，电子束直接正在晶圆外面刻写电道图案。
直写身手最早可追溯至20世纪80年代，由IBM率先提出。当时探索者看中了其“无需腾贵掩模即可告竣极高区分率”的潜力。但题目很疾浮现——单束电子束的模糊量极低，写完一片晶圆需求数小时以至更久。看待批量出产而言，这种速率意味着无法秉承的本钱。
以是，业界动手物色众光束并行直写的或者，心愿通过阵列化的电子束体例擢升产能。众束电子束的构想曾吸引搜罗台积电正在内的众家厂商投资。
台积电也曾一度大肆援助众光束光刻身手，并投资了该身手。但因为众种源由，该身手的贸易化光阴比预期要长。开始，众光束光刻身手难度较大，由于很难支配单个光束。体例中的光束往往会互相抵消。其次，这项身手缺乏资金。并且除了台积电除外，业界因为身手题目对直写身手并不感兴味。搜罗台积电正在内的众人半公司连续正在投资并寻求用于芯片出产的极紫外（EUV）光刻身手。
KLA曾正在早期打制过众束直写原型机，但因为未能获取下逛晶圆厂的历久订单和资金援助，最终正在 2014年正式终止了该项目。
真正将众束直写饱动到工程样机阶段的是荷兰公司Mapper Lithography。2016年，Mapper推出了名为 FLX-1200 的众束直写体例。该装备采用 5 kV加快电压，通过阻断模块将直径约3厘米的主束朋分成上千个独立子束，由MEMS组件进作为态支配。Mapper曾与法邦Leti探索所团结开拓这一身手，最初标的是将其行使于特种芯片及安详电子规模。当时该体例中的MEMS组件正在俄罗斯莫斯科的合股工场出产，团结方搜罗俄罗斯投资机构 Rusnano。
然而，受限于资金与市集迟滞，Mapper永远未能超出贸易化门槛。2018年闭，公司资金链断裂并发布崩溃，次年其重心资产被 ASML 收购。
可是据ASML公司称，该公司将不再无间开拓Mapper的众光束光刻身手。宛若ASML的高管正在当时收购时所述：“ASML对Mapper的奇异专利、专有身手和其他学问产权及其高明技员工相当感兴味。Mapper的学问产权组合和员工或者正在他日电子束检测体例的繁荣中施展要紧影响。”到底也印证了这一政策转向。ASML随后将电子束身手一切整合入其检测、量测与缺陷考验（inspection & metrology）产物线，构修了光刻机台、揣测光刻与电子束检测的全景光刻体例架构，电子束检测成为“铁三角”之一。
正在体验了近四十年的重复考试后，电子束直写身手简直淡出了主流光刻叙事。EUV光刻的得胜，使环球创制重心彻底转向“极限区分率”道道，而众束直写则被视为“高本钱科研器械”，只正在少数实践室与掩模厂的角落里无间存活。
近年来，跟着 AI芯片、先辈封装与异构集成需求的继续上升，市集对灵巧、迅速且可定制的光刻途径呼声日益激烈，使得无掩模众束电子束身手再次回到聚光灯下。
除了前文提到的 SecureFoundry，美邦公司 Multibeam 同样是这一规模的要紧物色者。
2024年6月，Multibeam发布业内首款面向批量出产的 众列电子束光刻体例（Multi-Column E-Beam Lithography，MEBL）。他们声称，这款MB平台的模糊量比守旧 EBL 体例超出 100 倍以上，成为市集上出产率最高的高区分率无掩模光刻体例，并供应 150 毫米、200 毫米和 300 毫米三种修设。行使 MEBL平台，策画写入只需数小时。与此同时，SkyWater Technology已订购首套 MEBL 体例，用于迅速出产高羼杂集成电道 (IC) 和微型装备。
Synopsys 等EDA/器械厂商也动手与这类体例联动（比如正在疆域朋分、数据盘算、写入校验方面）以适配并行电子束写入流程。Multibeam吐露，Multibeam 的数据盘算体例愚弄Synopsys CATS 软件，Synopsys CATS 针对 Multibeam 实行了定制批改，并齐全集成到 Multibeam 体例软件中。
2025年7月29日，Multibeam 发布告竣 3100万美元B轮融资。领投方搜罗 Onto Innovation（先辈节点与封装工艺支配处置计划元首者）及Lam Capital（泛林集团旗下危害投资机构）；参投方搜罗联华电子本钱（UMC Capital）与联发科技本钱（MediaTek Capital），众家机构插手逾额认购。
Multibea吐露，将愚弄融资资金加快其下一代众列电子束光刻（MEBL）平台的开拓，该平台面向 300mm晶圆与面板级无掩模光刻行使。资金还将用于拓展新行使，援助半导体工业正在人工智能（AI）时间对更低能耗、更高本能芯片的需求，加倍是先辈封装、异构集成与新型芯片迅速开拓和量产规模。
Multibeam吐露，自昨年交付首台电子束光刻量产体例以还，环球半导体创制商对基于超出产率电子束图案化身手的新兴行使兴味急忙升温。这类身手能与守旧光学光刻互补，餍足AI、先辈封装与异构集成的额外需求。
Onto Innovation首席施行官 Michael Plisinski正在投资中吐露：“过去十年，封装身手的前进促进了半导体工业的众次改变。从铜柱（Cu Pillar）与扇出封装（Fan-Out）引颈的挪动时间，到Chiplet架构驱动的AI时间，他日的立异环节仍将是先辈封装。看待1微米以下互连的封装，咱们看到Multibeam的电子束直写光刻身手具有庞杂潜力，可正在本钱可控的情状下告竣更高密度的芯片互连。Multibeam已将一种别致的光刻理念从观点验证饱动至量产阶段，餍足了大尺寸基板上先辈集成的需求。”
UMC Capital总裁Kris Peng吐露：“Multibeam开拓的光刻器械具备极高的灵巧性，可正在整片晶圆上刻写严密特性。这种新型直接晶圆写入体例兼具高区分率、大景深和晶圆级视场，拓展了半导体策画与创制的或者性。”
MediaTek Capital共同人 Brian Hsu 吐露：“Multibeam的体例能明显缩短从原型到量产的光阴，为众样化的新型行使供应了更火速的开拓途径。”
能够看出，无论是本钱市集、供应链龙头，依然AI工业自己的需求延长，都正在从头点燃无掩模电子束直写身手的工业化热度。某种意旨上，这项身手不是光刻的离间者，而是光刻编制的“缓冲器”，它让被EUV排斥正在外的那一面立异，有了落地的通道。
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