在半导体制造领域，光刻机作为核心设备，其光源技术的突破一直是行业关注的焦点。近日，一家名为xLight的初创公司凭借其独特的技术路线和强大的团队背景，在资本市场和半导体行业引发了广泛关注。这家公司计划用粒子加速器驱动的自由电子激光（FEL）取代传统极紫外光刻（EUV）设备中的激光等离子体（LPP）光源，并力争在2028年前造出原型机。
目前，全球唯一能制造EUV设备的公司是荷兰的ASML，其市场占有率高达94%。ASML的EUV光刻机采用LPP技术，通过大功率二氧化碳激光轰击锡液滴，激发出13.5纳米波长的极紫外光。然而，这一技术路线在功率和效率上存在明显瓶颈。尽管ASML投入巨资进行研发，量产功率仍仅触及600瓦，对应单台设备每小时产出220片晶圆的产能。
相比之下，xLight提出的FEL技术路线具有显著优势。FEL利用直线加速器将电子束加速到接近光速，再通过波荡器使电子做正弦摆动，辐射出高度准直的相干光。这一技术已在科研领域应用数十年，理论上可实现更高的能效、更窄的光谱带宽和更高的亮度。xLight的目标是在2至7纳米的Blue-X波段精确调谐，这一波段比当前的13.5纳米EUV波长更短，更接近软X射线区间。
xLight的创始人尼古拉斯·凯利兹在先进光源领域拥有丰富经验，曾在斯坦福直线加速器中心领导直线加速器相干光源项目。英特尔前CEO帕特·基辛格的加入也为公司增添了重量级砝码。帕特在推动美国本土半导体制造能力建设方面有着卓越贡献，他的加入无疑为xLight的技术研发和市场拓展提供了有力支持。
在资本市场，xLight同样表现出色。2026年以来，公司动作不断，先是在6月初获得美国商务部基于芯片法案的1.5亿美元股权投资，随后又启动了新一轮3.5亿美元的融资谈判。公司还计划向阿斯麦、台积电、英特尔和美光等半导体产业链的核心玩家伸出橄榄枝，邀请它们加入本轮融资。如果融资成功，这将成为xLight成立四年来规模最大的一次募资，累计融资金额将达到约5.5亿美元。
xLight的研发路径深度绑定美国国家实验室体系，与康奈尔大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室等部门建立了深度技术合作。公司宣称，其FEL系统的功率是现有系统的4倍以上，在美国现有晶圆厂部署xLight FEL可将生产效率提高50%，并消除对锡或氢等耗材的需求。在新建晶圆厂部署xLight FEL则可将生产效率提高100%，这将使生产商能制造出特征尺寸更小、效率更高的芯片。
然而，xLight的“寄生式创新”策略也面临一定风险。公司并不计划制造完整的光刻机，而是希望将FEL光源作为零部件销售给ASML等光刻机制造商。这一策略虽然高度聚焦研发资源，但也让公司命运与ASML的接纳度高度绑定。如果ASML在LPP路线上实现突破，或者其内部光源团队提出更优方案，xLight的市场空间将被严重压缩。
目前，ASML依然坚信LPP路线能满足产业需求，并宣布在圣迭戈实验室成功演示了1000瓦的EUV光源。还有其他挑战者也在瞄准下一代光刻技术。例如，成立于2022年的旧金山初创公司Substrate选择了基于粒子加速器的X射线光刻路径，目标波长比Blue-X更短。中国也在推进自主EUV光源技术研发，多个团队正在探索不同技术路径。
尽管面临诸多挑战，但xLight的技术路线仍具有独特优势。如果成功，EUV光刻机最昂贵的核心部件将出现第二家来自美国的供应商。然而，FEL驱动EUV光刻在工程上仍是一片几乎完全空白的领域，工业可靠性、能效、可维护性等关键维度的验证进度都是零。要达到千瓦级稳定输出，还需要配合部署稳定可用的光阴极注入器、超导射频加速器等尖端部件。
