AlixLabs APS技术：绕过EUV实现图形化，有望降低晶圆每层掩模成本40%！

AlixLabs APS技术：绕过EUV实现图形化，有望降低晶圆成本40%！

在过去几十年的半导体演进里，每一次微缩都离不开光刻能力的支持。从DUV到EUV，从193nm到13.5nm，再到High - NA EUV，整个产业链围绕一个核心发展，即如何用更短波长在硅片上刻出更细线条。然而，光刻正变得昂贵、复杂且不可替代。

随着工艺制程微缩，晶圆价格上升。5nm/3nm晶圆价格突破20,000美元，2nm时单片晶圆价格预计达30,000美元。价格飞涨因先进制程图形化难度高。一台EUV光刻机超1.5亿美元，交付周期超一年，High - NA EUV更贵，且全球仅ASML一家供应商。AI算力爆发放大这一瓶颈。

在此背景下，瑞典隆德初创公司AlixLabs提出不同路径：把图形“分裂出来”。该公司想用APS（原子层刻蚀节距分裂）技术，在无需EUV下实现5nm甚至3nm图形化。

技术的起因：实验室偶然发现

2015年圣诞节前后，瑞典隆德大学实验室一项实验开启新技术路径。研究人员缩小表面纳米线尺寸时，纳米线变细并“分裂”成两根更细结构。首席研究员乔纳斯·桑德奎斯特意识到其重要性，这等价于天然多重图形化，为非光刻微缩提供理论可能。

原子级刻蚀：把一条线劈成两条

EUV未成熟时，行业依赖SADP（自对准双重图形化）和SAQP（四重图形化）推进微缩，但工艺复杂度指数级增长。2019年，乔纳斯·桑德奎斯特等人创立Alixlabs公司，总部在隆德，继续发展该技术。

AlixLabs核心技术基于原子层刻蚀（ALE）延伸。与Atomic Layer Deposition（ALD）类似，ALE是自限制过程，但方向相反：ALD添加原子，ALE去除原子。这种原子级减法带来三个关键能力：

1. 极致的尺寸控制能力：刻蚀在原子尺度进行，使CD控制进入亚10nm区间成为可能。

2. 形貌自对准能力：纳米结构侧壁可作刻蚀天然掩模。

3. 三维结构保真度：相比传统刻蚀，ALE对复杂结构（如FinFET、GAA）更友好。

绕过EUV，APS的水平几何？

在此基础上，AlixLabs提出核心工艺APS（Atomic Pitch Splitting，原子层间距分裂）。其本质是用ALE复制 + 分裂已有图形，实现密度倍增。结果类似SADP/SAQP，但路径不同：EUV成本高，SADP/SAQP工艺复杂，APS工艺相对简化。

实现Pitch减半（40nm → 20nm）时，传统SADP需多步骤，AlixLabs技术只需光刻和APS两步，且APS结构质量好，线条均匀性、垂直度不输传统工艺。

Alixlabs演示了APS嵌入真实工艺流程：NIL（纳米压印）→ 清理残胶 → 图形转移 → 去胶 → APS，能实现从205 nm → 109 nm减半，且无须光刻。

APS有普适性结构缩放能力，不同初始间距实验显示，能稳定实现约2倍间距压缩并缩小线宽。2024年，APS在硅基底实现基于EBL的图形化，实现从化合物半导体到主流硅基半导体跨越。实验显示，APS在硅基材料上实现10nm级CD与12.5nm级half - pitch，逼近Low - NA EUV能力范围。虽High - NA EUV在极限尺寸和线边粗糙度有优势，但APS“接近EUV性能 + 低成本”组合，有成为部分工艺层替代方案潜力。

APS vs 全行业最主流的三条先进制程路径

更具颠覆性的是，APS有可重复调用的“层级缩放能力”。两次APS处理可将约95nm结构压缩至20nm级别，相当于传统四重图形化（SAQP）效果，但路径简化。这意味着先进制程“多重图形化”可转化为基于原子层刻蚀的物理过程问题。APS不仅能“×2”，还能“×4”。

据悉，AlixLabs完成300mm APS设备开发并稳定运行。APS是纳米压印光刻（NIL）补充，可扩展线条图案分辨率，可替代传统多重图形化技术，有降成本、提分辨率和更好可持续性潜力。“我们估计，APS有望将尖端逻辑和存储器晶圆的制造成本降低高达每层掩模40%，同时提高生产效率。”Sundqvist补充道。

大厂站台，产业化实现关键突破

该初创公司与英特尔合作，在体硅上演示无需EUV的12.5纳米半间距鳍片结构，尺寸与3纳米级尖端逻辑芯片相同。“我们的使命是打造帮助无法用EUV设备的公司将生产规模缩小到5纳米及以下的设备。通过消除对EUV光刻技术的依赖，我们为业界提供通往更可持续、更经济高效的高密度芯片生产之路。”Sundqvist表示。

2025年，AlixLabs与联电（UMC）合作，用浸没式氟化氩（ArFi）光刻技术实现19nm半节距（Half Pitch）。根据AlixLabs 2026年展望，APS应用延伸到半导体制造各关键角落。除线条节距分裂，它攻克三大新高地：处理Vias（通孔）解决多层电路互连瓶颈；从Hard Mask到Photoresist（光刻胶），证明原子层刻蚀（ALE）灵活性。

要颠覆传统光刻模式，需匹配设备支撑。AlixLabs设备路线图显示商业化进程加快：Alpha级设备可进行300mm晶圆演示，能现货供应；Beta级工具2026年Q3交付，是技术进入半导体代工厂先导线入场券；Gamma平台针对HVM（大批量生产），处于概念设计阶段。

结语

对于无法获EUV配额或难承受成本的晶圆厂，APS是替代方案和“第二路径”。当然，APS不会短期内取代EUV。对最前沿节点，光刻仍是核心工具。但在非关键层和成本敏感场景中，APS有望成性价比方案，与光刻技术长期共存。