演讲回顾 - Multibeam | 聚焦创新与量产 - 电子束技术开启半导体制造新征程

 

2025 年 12 月，在普迪飞（PDF Solutions）用户大会上，半导体领域创新企业 Multibeam 总裁 Ken MacWilliams 围绕「创新与量产」两大核心，深度解析其自主研发的电子束直写系统如何为半导体产业赋能，放大技术创新与规模化量产的双重价值。这一曾局限于实验室的技术，经团队自研革新已实现商用落地，标志着电子束技术正式迈入产业化应用新阶段。

 

Multibeam 创始人、董事长兼首席执行官 David K. Lam 先生的远见与坚守，成为技术落地的核心驱动力。正如 Ken 在演讲中引用John K. Kibarian 强调的，他始终心怀感恩与敬意 ——David K. Lam 先生始终坚信，要突破传统图形工艺的局限，在高通量量产环境中，彻底释放直写电子束技术的全部潜力。此次分享的技术成果，正是这一战略理念的里程碑式实践。

 

技术破壁：从实验室概念到量产级成熟方案

 

长期以来，电子束直写技术因效率瓶颈停留在实验室阶段，而 Multibeam 研发团队实现了行业性突破：通过自研革新，将过去业内仅停留在实验室概念的单电子束设备，转化为晶圆厂可商用的成熟技术，生产效率飙升 100-200 倍，200mm、300mm 规格设备均已验证落地，目前正全力布局全球市场、拓展海外业务。

 

与传统检测设备及 EUV 光刻技术不同，该系统采用自适应图形工艺，可在 XY 平面实现动态按需光刻，完美适配三维器件、三维封装的复杂形貌制程 —— 这正是传统光学光刻无法企及的核心优势。其技术原理的独特性，使其在 200mm 及以下特色特种晶圆领域填补了 EUV 无法适配量产的空白，成为特色工艺的核心支撑。未来，该技术还将进一步拓展至面板级市场。

 

标杆落地：权威认可与商业验证双丰收

 

技术的价值终需市场检验。目前，首台设备已正式出货至 SkyWater Technology，成为该厂打造「量子晶圆厂」的核心关键设备，这一标杆案例已对外公开并获《电子工程时报》专题报道。作为全球领先的量子晶圆代工厂，SkyWater CEO 明确表示：“厂内引入的直写电子束设备，是支撑其量子业务布局的核心关键”，这一对技术的高度认可，彰显了其实战价值。

 

 

近期，Multibeam 更荣登《华尔街日报》，与全球顶尖芯片设计大厂一同被提及，进一步印证了行业对该技术的关注与认可。性能层面，该设备实现了革命性提升：将主流方案中 5000-50000 微米的芯片间距拉近近 1000 倍，使芯片间互联向片内互联性能看齐。数据显示，其单比特传输功耗降低 50 倍、带宽密度提升 50 倍、延迟降低 10 倍，彻底打破了行业 “互联墙” 瓶颈，为系统级量子计算等对延迟敏感的场景提供了关键支撑。

 

应用领域：精准卡位千亿级市场新机遇

 

作为全新设备平台，该技术精准卡位四大高增长赛道，全面契合行业变革趋势：

 

 

1

先进封装

受人工智能算力爆发驱动，适配台积电中介层视场从 3 个拓展至 5 个、本年代末将达 8 个的技术路线，已实现整片晶圆级超大中介层制备，深亚微米制程精度全球领先；

2

光子芯片

正处在行业重大技术拐点，以高分辨率、高精度制程满足量产需求；

3

量子计算

迎来产业变革拐点，遵循 “技术拐点落地普及比预想慢、爆发后速度超预期” 的行业规律，通过延迟优化与异构集成能力，成为量子晶圆厂核心装备；

4

定制专用芯片

响应边缘人工智能碎片化需求，性能全面碾压通用成熟制程节点。正如台湾 - 斯坦福半导体峰会核心观点所示，一颗 5nm/7nm 定制专用芯片，性能远超通用 2nm CPU，而边缘应用场景的多元需求，更让定制化芯片价值愈发凸显。

 

成果的背后，离不开核心合作伙伴的鼎力支持。公司与全球 EDA 龙头新思科技（Synopsys）达成深度协同，实现前端生态无缝兼容，支持 GDS、OASIS 版图文件及多电子束输入，同时可适配重构晶圆横向偏移、纵向偏移的前馈数据，依托完备的数据链路，真正实现三维一体化制造；

 

 

同时以普迪飞（PDF Solutions）全流程协同调度与全局统筹为核心，依托普迪飞的诊断工具与全量数据日志能力，系统可快速适配多元场景、优化良率，大幅缩短研发周期、拉升产能，精准匹配我们 “加速迭代、提升良率、抢占市场窗口” 的核心目标。更关键的是，普迪飞主导构建的全流程集成能力，覆盖设备调度、基板追踪、可视化操作等核心环节，支持跨工厂互联互通，完美契合半导体智能制造刚需。

 

 

此外，与林肯实验室的合作项目，更通过拉近芯片间距，为续写摩尔定律曲线提供了全新路径。

 

行业前瞻：电子束技术开启黄金十年

 

正如行业共识，“未来十年必将是电子束技术的黄金十年”。在人工智能、新能源汽车、算力基建等多重趋势加持下，特色特种晶圆需求量增长 2-3 个数量级，对高分辨率、高精度与高效量产的双重需求日益迫切。我们的电子束直写设备，不仅解决了芯粒互联功耗损耗、多材质异构集成、良率保障等行业痛点，更以 “速度赋能” 重塑产业价值。

 

从 OpenAI 高管强调的 “带宽瓶颈”，到英伟达专家提出的 “底层集成逻辑”，再到黄仁勋眼中的 “千亿级蓝海市场”，行业对突破现有制造局限的需求愈发强烈。我们的技术，正以 “让芯片间互联媲美片内互联” 为终极目标，成为先进封装、量子计算等新兴赛道的核心引擎，推动半导体产业进入创新与量产双爆发的新时代。

 

结语

 

Multibeam 有幸成为先进封装、量子计算、光子芯片、定制专用芯片等新兴赛道的核心技术赋能者。站在技术变革的拐点，Multibeam 将持续以自研创新为核心，深化与普迪飞、新思科技等顶尖伙伴的生态协同，加速全球布局，与合作伙伴一同解锁电子束技术的全场景潜力，为半导体产业的高质量发展注入源源不断的动力。