神秘芯片初创公司浮出水面 意图挑战行业巨头阿斯麦和台积电

一家神秘的美国初创企业浮出水面，渴望挑战半导体行业的两大巨头：阿斯麦控股和台积电。

这家名为Substrate的公司开发了一种新型的芯片生产设备，利用粒子加速来完成光刻这一将微电路蚀刻到硅晶圆上的关键工序。Substrate声称已解决了技术领域最棘手的问题之一，并希望与阿斯麦展开竞争。目前，阿斯麦的设备是制造先进处理器的唯一选择。

要颠覆芯片制造模式，Substrate面临重重困难。阿斯麦的技术耗费了数十年时间和数以十亿美元资金才得以完善，而半导体制造的复杂性也使新进入者难以在该行业中挤出空间。Substrate还希望把具有成本效益的芯片生产带回美国，这本身就是一个艰巨的挑战。

不过，这家公司获得了一些关键支持。Peter Thiel的Founders Fund与General Catalyst和Valor Equity Partners共同参与了Substrate的早期投资。该公司称，美国商务部长霍华德·卢特尼克也在多个场合与其创始人会面，并且该公司还与商务部、能源部及其他机构进行了讨论。

“总体目标是在美国以最低价格、大批量生产最好的晶圆，”Substrate创始人兼首席执行官James Proud在该公司旧金山办公室接受采访时表示。Proud说，行业内很多人觉得这办不到。“但我认为历史告诉你，这种看法是不对的。”

芯片的功能来自构建在硅片上的纳米级结构。图形会被烧蚀进多层材料中，随后以金属和其他物质填充，形成晶体管及其互连。

问题在于，构成这些电路的某些线路如今细到其尺寸已经小于光的波长。阿斯麦的机器通过使用极紫外光（EUV），以及极其平整的反射镜和透镜组合来解决这一难题。该设备能够生成地球上自然不存在的一种光，从而在当今最先进的芯片上刻画线条。

Substrate试图在这一方法上做出变通。尽管这家初创企业出于竞争原因对细节保持保密，但其设备利用粒子加速器从更短波长的X射线中创造光源，Proud表示这使得形成更窄的光束成为可能。

Substrate称，其设备正在打印12纳米级电路图形，与阿斯麦所谓的高数值孔径极紫外光刻机的水平相当。这将使该初创企业的设备与当今最先进的产品线处于同一档次。

Substrate表示，其不使用外部生产的光刻工具或知识产权，并且“构建了一种与其他任何半导体公司都不重叠的差异化技术”。

如果Substrate成功将其推向市场，其X射线光刻设备将比阿斯麦动辄数亿美元的庞然大物更便宜、更小。

最终目标是超越阿斯麦只向其他公司销售设备的做法，使其自身成为一家芯片制造商。Substrate希望建立一家美国晶圆代工厂，生产定制半导体。按照Proud目前的计划，他表示，其设备可能在未来“几年内”在一家位于美国的芯片制造厂投产。

在这一领域，Substrate将要挑战另一家占据主导地位的公司：台积电。总部在台湾的全球最大晶圆代工企业台积电已在美国及其他地区开设工厂，为英伟达和苹果等客户生产业界最先进的芯片。

为追求其雄心勃勃的目标，Substrate已经以超过10亿美元的估值完成了1亿美元的种子轮融资，并深知仅仅建设几座配备自家设备的晶圆厂就需要再融资数百亿美元。

Proud表示，他相信公司最终能够打造出“全球成本最低的先进制程晶圆厂及晶圆”。编辑/陈佳靖