70億！光刻機新晉獨角獸誕生，挑戰ASML，還要建晶圓廠

團隊約50人。

作者 | ZeR0

編輯 | 漠影

芯東西10月29日報道，一家神秘的美國芯片設備創企剛剛露面，就成為新晉半導體獨角獸，還放出豪言壯語，立志挑戰半導體產業的兩大巨頭——光刻機霸主ASML和晶圓廠霸主臺積電。

這家創企是Substrate，已獲得1億美元（約合人民幣7億元）種子輪融資，估值超過10億美元（約合人民幣71億元）。

它開發了一種新型的先進X射線光刻技術，使用粒子加速器從較短波長的X射線中產生光源，產生更窄的光束。

該公司聲稱已經解決了光刻技術領域最棘手的難題之一，其機器展示的結果可與ASML的High-NA EUV機器生產的功能相媲美，分辨率相當于2nm半導體節點，并具有遠遠超越的能力。

▲Substrate具有12nm臨界尺寸和13nm尖端間距的隨機邏輯接觸陣列，具有高圖案保真度

根據官網介紹，Substrate團隊設計了一種新型垂直集成代工廠，利用粒子加速器產生世界上最亮的光束，從而實現了一種先進的X射線光刻新方法。

其加速器能夠產生并驅動比太陽亮數十億倍的光束，這些光束直接進入Substrate的光刻工具。每個工具都采用全新的光學和高速機械系統，以生產先進半導體芯片所需的最小尺寸。

“最近，我們完成了首臺內部生產級300mm晶圓光刻設備，該設備能夠承受頂尖晶圓廠所需的極高G-forces。”Substrate官網顯示。

其官網還寫道，Substrate找到了一條途徑，可以將頂尖硅片的成本比目前的成本擴張路徑降低一個數量級。到2030年，Substrate的晶圓成本將接近1萬美元，而不是10萬美元。

Substrate的公司名稱指的是支撐晶體管和集成電路的薄硅基底——這對現代電子產品的性能和效率至關重要。

它的最終目標是超越ASML的業務范圍，成為一家芯片制造商，希望在美國建設一家生產定制半導體的代工廠，計劃建立一個配備其光刻機的自有晶圓廠網絡，在2028年開始大規模生產芯片。

彼得·泰爾（Peter Thiel）的Founders Fund與General Catalyst、Valor Equity Partners一起參與了Substrate的早期投資。

美國商務部長霍華德·盧特尼克（Howard Lutnick）曾多次與Substrate的創始人會面。這家創企也與美國商務部、能源部和其他機構進行了討論。

Substrate聯合創始人兼首席執行官James Proud在舊金山辦公室接受采訪時說：“我們的首要目標是能夠在美國以最低的價格大批量生產出最好的晶圓。”

▲Substrate聯合創始人兼首席執行官James Proud

在Proud看來，美國重回半導體生產主導地位的唯一機會是創建一種新型的、更加垂直整合的代工廠，在性能和成本方面繼續推動摩爾定律。

根據他目前的計劃，Substrate的設備可能在未來“幾年”內在美國的一家芯片制造廠投入生產。

如今，先進晶圓廠的起價高達200億美元，有時甚至高達兩倍。Proud號稱，Substrate通過使用其自主研發的、更便宜的工具，將能夠以“數十億美元”的價格建造晶圓廠。

他說公司大部分工具都在內部生產，通過使用成本更低的工藝，可以降低芯片生產成本。

Substrate的光刻工藝摒棄了所謂的多重曝光技術，即在晶圓上進行反復曝光以制造更小的尺寸。

如果Substrate成功將其創新技術推向市場，其X射線光刻設備預計會比ASML大型光刻機設備更便宜、小巧。

34歲的Proud是一位連續創業者，也是鼓勵大學生輟學創業的項目“泰爾獎學金”（Thiel fellowship）的資深成員。

在之此前，他經營過幾家生產睡眠跟蹤設備和供應鏈軟件的初創公司，但從來沒有任何芯片行業經驗。

Substrate公司成立于2022年，但Proud在此之前就開始構思這個項目。

據Proud透露，他和Substrate的投資者組建了一個約50人的團隊，員工來自IBM、臺積電、谷歌、應用材料、國家實驗室等企業及機構。

其中包括20世紀80年代初在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室、勞倫斯伯克利國家實驗室和桑迪亞國家實驗室等國家實驗室從事EUV技術開發的研究人員和顧問。

伯恩斯坦分析師David Dai在一份報告中寫道，Substrate此前曾嘗試過X射線技術，但收效甚微。他認為該公司缺乏行業支持。

Proud稱，Substrate的理念是美國必須在技術實力上引領世界。

他出生于英國，但在2019年放棄了英國國籍，現已成為美國公民。他認為美國應該在這一領域引領世界，并盡其所能擊敗中國等經濟對手。

Substrate官網顯示，EUV光刻技術的研究始于20世紀90年代的美國國家實驗室，早期的光源、光學元件和光刻膠技術大多由該實驗室開發。但由于時間和成本的大幅上升，美國將這些技術商業化的嘗試最終陷入停滯。

在Proud看來，光刻技術和先進的芯片制造技術，這些曾經是美國獨有的技術，被草率地拱手讓給了競爭對手，在這些領域落后于中國將是一個災難性的錯誤，中國光刻技術公司正在自主研發方面取得進展。

“我說我們在這里的工作非常意識形態化，就是這個意思，”他談道，“在科技行業，賺錢的方法比我們做的容易得多。”

Substrate面臨著來自整個半導體行業的質疑。一個初創公司短期內復制復雜、資本密集型的半導體供應鏈，聽起來像是癡人說夢。

許多業界人士認為，Substrate在試圖顛覆芯片制造方式的雄心壯志不切實際。ASML耗時二十多年、投入超過100億美元才研發出EUV光刻技術，半導體制造及制造行業的復雜性和超高技術門檻遠超想象。

不過Proud對自己的想法相當有信心。他談道，業內許多人認為這不可能實現，“但我認為歷史經驗告訴我們，這種想法是錯誤的。”