70亿！光刻机新晋独角兽诞生，挑战ASML，还要建晶圆厂

团队约50人。

作者 | ZeR0

编辑 | 漠影

芯东西10月29日报道，一家神秘的美国芯片设备创企刚刚露面，就成为新晋半导体独角兽，还放出豪言壮语，立志挑战半导体产业的两大巨头——光刻机霸主ASML和晶圆厂霸主台积电。

这家创企是Substrate，已获得1亿美元（约合人民币7亿元）种子轮融资，估值超过10亿美元（约合人民币71亿元）。

它开发了一种新型的先进X射线光刻技术，使用粒子加速器从较短波长的X射线中产生光源，产生更窄的光束。

该公司声称已经解决了光刻技术领域最棘手的难题之一，其机器展示的结果可与ASML的High-NA EUV机器生产的功能相媲美，分辨率相当于2nm半导体节点，并具有远远超越的能力。

▲Substrate具有12nm临界尺寸和13nm尖端间距的随机逻辑接触阵列，具有高图案保真度

根据官网介绍，Substrate团队设计了一种新型垂直集成代工厂，利用粒子加速器产生世界上最亮的光束，从而实现了一种先进的X射线光刻新方法。

其加速器能够产生并驱动比太阳亮数十亿倍的光束，这些光束直接进入Substrate的光刻工具。每个工具都采用全新的光学和高速机械系统，以生产先进半导体芯片所需的最小尺寸。

“最近，我们完成了首台内部生产级300mm晶圆光刻设备，该设备能够承受顶尖晶圆厂所需的极高G-forces。”Substrate官网显示。

其官网还写道，Substrate找到了一条途径，可以将顶尖硅片的成本比目前的成本扩张路径降低一个数量级。到2030年，Substrate的晶圆成本将接近1万美元，而不是10万美元。

Substrate的公司名称指的是支撑晶体管和集成电路的薄硅基底——这对现代电子产品的性能和效率至关重要。

它的最终目标是超越ASML的业务范围，成为一家芯片制造商，希望在美国建设一家生产定制半导体的代工厂，计划建立一个配备其光刻机的自有晶圆厂网络，在2028年开始大规模生产芯片。

彼得·泰尔（Peter Thiel）的Founders Fund与General Catalyst、Valor Equity Partners一起参与了Substrate的早期投资。

美国商务部长霍华德·卢特尼克（Howard Lutnick）曾多次与Substrate的创始人会面。这家创企也与美国商务部、能源部和其他机构进行了讨论。

Substrate联合创始人兼首席执行官James Proud在旧金山办公室接受采访时说：“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。”

▲Substrate联合创始人兼首席执行官James Proud

在Proud看来，美国重回半导体生产主导地位的唯一机会是创建一种新型的、更加垂直整合的代工厂，在性能和成本方面继续推动摩尔定律。

根据他目前的计划，Substrate的设备可能在未来“几年”内在美国的一家芯片制造厂投入生产。

如今，先进晶圆厂的起价高达200亿美元，有时甚至高达两倍。Proud号称，Substrate通过使用其自主研发的、更便宜的工具，将能够以“数十亿美元”的价格建造晶圆厂。

他说公司大部分工具都在内部生产，通过使用成本更低的工艺，可以降低芯片生产成本。

Substrate的光刻工艺摒弃了所谓的多重曝光技术，即在晶圆上进行反复曝光以制造更小的尺寸。

如果Substrate成功将其创新技术推向市场，其X射线光刻设备预计会比ASML大型光刻机设备更便宜、小巧。

34岁的Proud是一位连续创业者，也是鼓励大学生辍学创业的项目“泰尔奖学金”（Thiel fellowship）的资深成员。

在之此前，他经营过几家生产睡眠跟踪设备和供应链软件的初创公司，但从来没有任何芯片行业经验。

Substrate公司成立于2022年，但Proud在此之前就开始构思这个项目。

据Proud透露，他和Substrate的投资者组建了一个约50人的团队，员工来自IBM、台积电、谷歌、应用材料、国家实验室等企业及机构。

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。

伯恩斯坦分析师David Dai在一份报告中写道，Substrate此前曾尝试过X射线技术，但收效甚微。他认为该公司缺乏行业支持。

Proud称，Substrate的理念是美国必须在技术实力上引领世界。

他出生于英国，但在2019年放弃了英国国籍，现已成为美国公民。他认为美国应该在这一领域引领世界，并尽其所能击败中国等经济对手。

Substrate官网显示，EUV光刻技术的研究始于20世纪90年代的美国国家实验室，早期的光源、光学元件和光刻胶技术大多由该实验室开发。但由于时间和成本的大幅上升，美国将这些技术商业化的尝试最终陷入停滞。

在Proud看来，光刻技术和先进的芯片制造技术，这些曾经是美国独有的技术，被草率地拱手让给了竞争对手，在这些领域落后于中国将是一个灾难性的错误，中国光刻技术公司正在自主研发方面取得进展。

“我说我们在这里的工作非常意识形态化，就是这个意思，”他谈道，“在科技行业，赚钱的方法比我们做的容易得多。”

Substrate面临着来自整个半导体行业的质疑。一个初创公司短期内复制复杂、资本密集型的半导体供应链，听起来像是痴人说梦。

许多业界人士认为，Substrate在试图颠覆芯片制造方式的雄心壮志不切实际。ASML耗时二十多年、投入超过100亿美元才研发出EUV光刻技术，半导体制造及制造行业的复杂性和超高技术门槛远超想象。

不过Proud对自己的想法相当有信心。他谈道，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。”