新型光刻机诞生！突破12nm图案化，媲美EUV！

　　美国小型初创公司Substrate表示，该公司已开发出一种芯片制造设备，其性能足以媲美目前最先进的光刻机设备。

　　Substrate CEO James Proud表示，这款工具是该公司雄心勃勃的计划的第一步，该计划旨在建立美国芯片代工制造业务，与台积电在最先进的人工智能(AI)芯片制造领域展开竞争。James Proud希望通过以远低于竞争对手的价格生产所需工具来大幅降低芯片制造成本。

　　James Proud表示：“我们的首要目标是能够在美国以最低的价格大批量生产出最好的晶圆。”他表示，业内许多人认为这不可能实现，“但我认为历史经验告诉我们，这种想法是错误的。”Substrate希望在美国建立一家代工厂，生产定制半导体。James Proud表示，根据目前计划，其设备可能在未来“几年”内在美国的一家芯片制造厂(或称晶圆厂)投入生产。

　　如果该公司成功，将对美国的经济和国家安全产生深远影响。美国总统唐纳德·特朗普已将芯片制造业务回归美国作为其计划的关键组成部分，美国政府最近收购英特尔的股份。英特尔曾是领先的芯片制造商，但近年来在制造技术方面难以跟上台积电的步伐。

　　Substrate公司表示，已吸引包括中央情报局支持的非营利机构In-Q-Tel、General Catalyst、Allen & Co、Long Journey Ventures和Valor Equity Partners在内的多家投资机构，融资1亿美元，估值超过10亿美元。

　　然而，Substrate公司所追求的目标十分艰巨。

　　光刻技术是一项即使是大型公司也难以企及的工程壮举，它需要极高的精度。ASML是全球唯一一家能够大规模生产复杂工具的公司，这些工具利用极紫外(EUV)光刻技术，以极高的吞吐量在硅晶圆上生成图案。

　　Substrate旨在对EUV光刻方法进行改进。尽管这家初创公司出于竞争原因不愿透露细节，但该公司设备使用粒子加速器从波长较短的X射线中产生光源。这种方法可以产生更窄的光束。

　　Substrate声称其设备能够打印12nm尺寸图案，与High NA EUV设备相当。这意味着这家初创公司的设备能够与目前最先进的生产线相媲美。Substrate表示，它不使用任何外部生产的光刻工具或知识产权，并且“已经建立了与任何其他半导体公司没有重叠的差异化技术”。而目前全球顶级High NA EUV光刻机单价超过4亿美元。

　　该公司称，已在美国国家实验室和其位于旧金山的工厂进行了演示。该公司提供了高分辨率图像，展示了Substrate设备的性能。

　　大幅降低制造成本

　　“这对美国来说是一个凭借本土公司重夺市场份额的机会，”橡树岭国家实验室主任、高能X射线束专家Stephen Streiffer表示，“这是一项具有国家重要意义的工作，他们知道自己在做什么。”

　　SemiAnalysis分析师Jeff Koch表示，如果Substrate成功实现大幅降低芯片制造成本的计划，很可能会产生连锁效应，就像SpaceX降低火箭发射成本的努力推动太空旅行的发展一样。

　　但Substrate公司工程师和高管距离实现目标还有很长的路要走。Jeff Koch说：“他们坚信，在自主研发芯片工艺的过程中，首先要解决的是光刻技术问题。最终，这将取代台积电等巨头。”

　　开发一种能够与台积电相媲美的先进芯片制造工艺需要数十亿美元，即使是英特尔和三星等公司也一直在努力完善这项技术。如今，芯片工厂的建设成本超过150亿美元，而且需要专门的技术进行建设和运营。

　　James Proud表示，该公司尚未直接获得政府资助，但包括美国商务部部长卢特尼克等在内的美国官员一直对Substrate的工作很感兴趣。

　　James Proud和Substrate的投资者组建了约50人的团队，由来自学术界和半导体领域的顶尖人才组成。其中包括20世纪80年代初在劳伦斯利弗莫尔国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室和桑迪亚国家实验室等国家实验室从事EUV技术开发的研究人员和顾问。

　　Substrate成立于2022年，但James Proud在此之前就已经开始着手构思。该公司的名称指的是支撑晶体管和集成电路的薄硅基——这对现代电子产品的性能和效率至关重要。

　　伯恩斯坦分析师David Dai在一份报告中表示，Substrate此前曾尝试过X射线技术，但收效甚微。此外，他还表示，该公司缺乏行业支持。

　　“如果初创公司真的相信自己的技术，我们认为唯一可行的方法就是围绕它构建生态系统，并让整个行业共同努力。”David Dai说道，“然而，它选择了与ASML和台积电竞争，这扼杀了任何建立生态系统来支持这项技术的可能性。”