作者：电子创新网张国斌
日前，英特尔的一位董事提出了一个关于芯片制造技术的重大观点：未来芯片制造将更多地依赖蚀刻技术，而不是传统的光刻技术。这一观点可能会对半导体行业的技术路线和市场格局产生深远影响。
目前的芯片制造主要依赖于光刻和蚀刻两个核心步骤。光刻是将电路图案投影到硅片上的过程，而蚀刻则是通过化学或物理方法去除多余材料以形成实际的三维晶体管结构。
我们可以将投影式光刻想象为胶片摄影。胶片摄影是通过按下快门，光线通过镜头投射到胶卷上并曝光。之后通过“洗照片”，即将胶卷在显影液中浸泡，得到图像。
光刻机光刻的工作原理也是类似，光刻就是把芯片制作所需要的线路与功能区做出来。利用光刻机发出的光通过具有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光，光刻胶见光后会发生性质变化，从而使光罩上得图形复印到薄片上，从而使薄片具有电子线路图的作用。这就是光刻的作用。照相机拍摄的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是电路图和其他电子元件。
光刻技术是一种精密的微细加工技术。常规光刻技术是采用波长为2000～4500埃的紫外光作为图像信息载体，以光致抗光刻技术蚀剂为中间（图像记录）媒介实现图形的变换、转移和处理，最终把图像信息传递到晶片(主要指硅片)或介质层上的一种工艺。
而刻蚀工艺是利用化学或物理方法，将抗蚀剂薄层未掩蔽的晶片表面或介质层除去，从而在晶片表面或介质层上获得与抗蚀剂薄层图形完全一致的图形。集成电路各功能层是立体重叠的，因而光刻工艺总是多次反复进行。例如，大规模集成电路要经过约10次光刻才能完成各层图形的全部传递。
ASML的极紫外（EUV）光刻机是现代高端芯片制造的关键设备，能够实现7纳米及以下制程的高精度图案转移。然而，这些设备价格昂贵，单台成本高达3.8亿美元。
英特尔董事认为，未来的晶体管设计（如环绕栅极场效应晶体管GAAFET和互补场效应晶体管CFET）将更多地依赖蚀刻技术，而不是光刻技术。
GAAFET（环绕栅极场效应晶体管）：栅极完全包裹晶体管通道，能够实现更好的电气控制和更低的漏电。
CFET（互补场效应晶体管）：通过垂直堆叠n型和p型晶体管，显著减少单元面积，提高晶体管密度。
他说新型三维晶体管结构需要从各个方向“包裹”栅极或创建堆叠结构，这要求芯片制造商更精细地去除晶圆上的多余材料。因此，蚀刻技术在制造这些复杂结构时变得至关重要。
蚀刻技术的优势
成本效益：蚀刻设备的成本远低于高数值孔径（high-NA）EUV光刻机。
工艺灵活性：蚀刻技术更容易调整，以适应不同的三维结构。
生产效率：减少晶圆在昂贵光刻设备中的停留时间。
垂直扩展：通过垂直堆叠晶体管，提高密度，而无需进一步缩小特征尺寸。
对行业的潜在影响
短期影响（2025-2027年）：芯片制造商将继续投资光刻和蚀刻技术，但研发重点将逐渐转向三维晶体管架构。
长期展望（2028年以后）：光刻设备的需求可能会趋于平稳，而先进的蚀刻系统需求可能会大幅增长。
市场格局变化：如果蚀刻技术成为关键，像Lam Research、Applied Materials、Tokyo Electron以及中国的中微等蚀刻设备制造商的市场地位可能会显著增强。
显然，英特尔董事的观点表明，半导体制造技术可能正处于一个转折点。随着芯片从平面设计转向垂直设计（如GAAFET和CFET），蚀刻技术的重要性将显著提升。这并不意味着光刻技术会变得无关紧要，但其在高端芯片制造中的主导地位可能会被削弱。对于芯片制造商、设备供应商和投资者来说，理解这一技术转变至关重要，因为它将影响未来十年的半导体创新方向。
面对这样的趋势，ASML会作何感想？本就被中国追赶，现在大客户英特尔又这样说，估计ASML要破防了。