佳能试图打破阿斯麦对芯片制造设备的垄断

芯片制造设备的供应商很少引起人们的注意。不过当10月13日佳能推出一款新设备时，许多投资者都转头看向了它。原因很容易理解。这家制造光学设备的日本公司称，其“纳米压印”光刻机可以蚀刻在最先进的微芯片中使用的那种最小的晶体管。迄今为止，这样的创举一直是荷兰光刻机制造商阿斯麦（ASML）的专利。佳能希望最终能制造两纳米芯片，进一步抢占阿斯麦的业务。

阿斯麦在尖端芯片供应链上的垄断地位可能被打破，这件事非常有趣。在高度集中的半导体行业，阿斯麦长期享有最大的垄断地位。全球最大的三家芯片制造商——英特尔、三星和台积电——完全依靠它的极紫外（简称EUV）光刻技术来生产尖端的微处理器。智能手机以及计算云所在的强大的数据中心服务器使用这些微处理器。

阿斯麦的EUV设备是用高功率激光器将电子线路图蚀刻到硅晶片上。相比之下，佳能的替代方案是使用图案模具直接把芯片设计印制到这些硅晶片上。理论上，这让它可以制作更精细的图案。而且因为涉及的步骤更少，不需要昂贵的激光器和超光滑的镜片，价格可能比EUV光刻便宜得多。受纳米压印消息的影响，阿斯麦的股价下跌了超过2%，佳能的股价则上涨了近2%。

在实际操作中，佳能面临的难度不小。半导体研究公司SemiAnalysis的迪伦·帕特尔（Dylan Patel）指出，纳米压印光刻容易出现瑕疵，因为让硅晶片和模具对齐需要很高的精度。这种技术在处理复杂的芯片设计时还不太有效，包括人工智能模型中使用的处理器的设计，因为其中涉及很多层的化学沉积。帕特尔预测，佳能的设备将用于制造一部分层数较少的存储芯片，而不是先进的“逻辑”芯片，后者用来处理信息而不是存储信息。

即使佳能能够克服所有这些技术障碍，芯片制造商也可能极不情愿用佳能的机器取代它们的成套EUV设备。为了最大限度地降低缺陷芯片的比例，芯片制造工厂（简称晶圆厂）是高度标准化的。因为阿斯麦长期以来都是尖端芯片领域的唯一选择，这种标准化意味着晶圆厂是围绕阿斯麦的机器设计的，这些机器有一辆双层巴士那么大。芯片制造商目前在世界各地大举建造的晶圆厂不会突然转向纳米压印光刻技术。研究公司高德纳（Gartner）的高拉夫·古普塔（Gaurav Gupta）认为，佳能的设备可能需要五年时间才会被用于大规模生产，而且它们必须首先证明自己的能力。

佳能有机会加速推进的一个地方是中国。自2019年以来，由于美国的出口管制，中国公司被禁止购买阿斯麦的EUV光刻机，因为这些机器都要依赖产自美国的部件。中国自主研发光刻机的道路也困难重重。而目前美国的限制并未明确包括纳米压印技术。这让佳能可以自由地把这一技术卖给日本海对岸的客户——至少目前是这样，也许还会持续更久。目前还不清楚这家日本公司的设备是否包含足够多的美国技术，以致日后也会落入美国对华限制措施的范围。在佳能发布新设备之时，恐怕没有谁的脖子伸得比华盛顿和北京的国家安全鹰派更长了。