Det amerikanska startupbolaget Substrate har meddelat att bolaget utvecklat en konkurrerande teknologi till ASML:s EUV-litografi, som snarare än ultraviolett strålning bygger på röntgenstrålning med betydligt kortare våglängd. Till Reuters säger bolagets VD James Proud att målet är att inte enbart konkurrera med ASML på utrustningsmarknaden – utan också att bryta TSMC:s dominans inom tillverkning av avancerade kretsar.
I dagsläget hävdar Proud att Substrate är kapabla till upplösningar jämförbara med ASML:s mest avancerade utrustning, vilket är EUV-scanners av High-NA-typ. Under början av 2025 demonstrerade det belgiska forskningsinstitutet Imec kiselstrukturer med en metal pitch om 20 nanometer, och ASML:s egen roadmap har talat om vidareutveckling av High-NA EUV till vad bolaget kallar Hyper NA – med brasklappen att redan High NA-maskiner kostar uppemot 400 miljoner USD styck.
Av allt att döma är Substrate inte i närheten av att kunna producera sin utrustning i skala, men det hindrar inte det Silicon Valley-baserade bolaget från att attrahera tunga investerare. Bland de bolag som skjutit till 100 miljoner USD till en värdering om totalt 1 miljard skymtas traditionella investmentbolag, men också det av underrättelsetjänsten CIA stödda non-profit-bolaget In-Q-Tel samt Peter Thiel genom Founder’s Fund.
Hur länge Substrate filat på sin innovation nämns heller inte, men det publika tillkännagivandet kunde knappast ha gjorts under en för bolaget mer passande tidpunkt. Reuters nämner bland annat exemplet med att USA tappat landets historiska tillverkningstekniska ledning genom Intel till taiwanesiska TSMC, samtidigt som det amerikansk-kinesiska handelskriget fortsätter trappas upp – med högteknologiska amerikanska arbetstillfällen på spel.
Det amerikanska politiska maskineriet uppges inte direkt ha investerat i Substrate, men har varit i kontakt med bolaget. Till Reuters säger Proud att bolaget ”måste bära sig självt affärsmässigt”, men att ”handelsminister Lutnick och andra” varit intresserade i bolaget sedan Trump-administrationen tillträdde i början av 2025.
Om Substrates röntgenlitografi visar sig vara skalbar och möjlig att sättas i produktion kan bolaget med andra ord komma att bana väg för en ny guldålder för amerikansk halvledartillverkning. Bolaget är dock inte ensamt om att försöka finna alternativ till EUV-litografi på det sätt ASML framställer det – både Kina och Japan forskar i partikelacceleratorer som ett billigare alternativ, medan Canon istället satsar på billigare kretsar med hjälp av ”tryckta” avancerade kretsar enligt receptet Nanoimprint Lithography (NIL).
Bland bolag som satsar på att göra avancerad halvledarproduktion billigare kan också svenska AlixLabs nämnas. Bolagets process APS (Atomic Layer Etch Pitch Splitting) är en sorts multi patterning-lösning som går ut på att klyva transistorfenor istället för att angripa dem med strålning en andra gång – vilket med AlixLabs utrustning är tänkt att låta sig göras till betydligt lägre strömförbrukning och kostnad än genom flertalet exponeringar med DUV- och EUV-scanners från ASML.
I dagsläget uppges en kiselskiva med kretsar på 2 nanometer hos TSMC kosta cirka 30 000 USD. Substrate själva menar att kostnaden för en skiva med mänsklighetens mest avancerade kretsar till i slutet av 2020-talet kan komma att kosta upp till 100 000 USD. Denna kostnad ska kunna kapas med uppemot 90 procent till ”närmare 10 000 USD” med Substrates röntgenlitografi – om allt går vägen.
