2025年 3 月，初创公司 xLight 宣布，英特尔（Intel）前 CEO 帕特·基辛格将担任其执行董事长。这家公司于 2021 年成立，目标是将半导体光刻机的光源，换成粒子加速器驱动的自由电子激光，并在 2028 年之前造出原型机。

2026 年以来，xLight 在资本市场动作不断。6 月初，它拿到了美国商务部基于芯片法案（CHIPS）的 1.5 亿美元股权投资。6 月底，据科技媒体 The Information 消息，其正向投资人启动新一轮 3.5 亿美元的融资谈判。

其间，xLight 还计划向阿斯麦（ASML）、台积电（TSMC）、英特尔和美光（Micron）递出橄榄枝，邀请这些半导体产业链的核心玩家也加入本轮。

如果最终敲定，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。

给 EUV 设备换一种光源

在整个 AI 芯片供应链中，荷兰 ASML 是目前全球唯一能造极紫外光刻（EUV）设备的公司，占据了 94% 左右的光刻设备市场份额。2026 年第一季度，ASML 营收 88 亿欧元，毛利率 53%，全年指引上调至 360 亿~400 亿欧元，手里还积压着 388 亿欧元的未完成订单。

行业内，尼康（Nikon）和佳能（Canon）多年前就退出了先进光刻设备的角逐，只为成熟制程提供产品。中国的上海微电子装备（SMEE）属于后起之秀，但公开的最先进设备仅达到 28 纳米节点的浸没式深紫外光刻（DUV）。

xLight 不直接追赶 ASML 的技术路线，它选择给 EUV 设备换一种光源。

一台 EUV 光刻机包含超过 10 万个零部件，三大核心系统是光源、光学系统和双工作台。其中，每台光刻机内置一套独立光源，是整机最复杂、最昂贵的部分之一。按物料成本计算，光源系统约占 15%。回顾光刻技术的演进史，从紫外光到深紫外再到极紫外，每次制程跃迁的起点都源于光源波长的缩短。

ASML 的 EUV 光刻机由激光等离子体（LPP）技术提供光源。原理是用大功率二氧化碳激光，以每秒 5 万次的频率轰击空中下落的锡液滴，将其加热到约 50 万度，激发出 13.5 纳米波长的极紫外光，光束通过多层镜片收集，被引导至晶圆上的光刻胶，完成纳米级光路的曝光。

LPP 在功率和效率上有硬伤。每小时产出约 180 片以上的晶圆，就需要将光源输出功率稳定维持在 250 瓦以上。2012 年，ASML 收购了当时唯一一家能实现百瓦级功率的美国 LPP 光源集成开发商 Cymer，并将其系统放进自己的光刻机，以加速功率爬升进程。

但按照现有技术，电能与 EUV 光之间的转换效率仅有千分之几，加之锡液滴溅射污染导致镜片寿命有限等问题，真实工况下的功率提升相当困难。截至今日，ASML 烧了数十亿美元，量产功率也只触及 600 瓦，对应单台设备每小时产出 220 片晶圆的产能。

在 xLight 设想中，EUV 光刻机可以使用粒子加速器产生的自由电子激光（FEL）。这是一种已在科研领域使用数十年的技术，直线加速器将电子束加速到接近光速的能量水平，再让电子束通过一组名为波荡器的磁铁阵列，磁场使电子做正弦摆动，辐射出高度准直的相干光。通过调整电子能量和波荡器参数，输出光的波长可连续调节，理论上覆盖了从太赫兹到硬 X 射线的广谱范围。

（来源：xLight）

2010 年代初，已有学者提出了构建基于能量回收型直线加速器（ERL）的紧凑型 FEL 设想。方案预估，一台占地约 800 平米、建在地下的 ERL-FEL 设施，消耗兆瓦级电力，平均可提供约 5 千瓦的 EUV 功率。

与 LPP 技术相比，FEL 不依赖等离子体转换，理论上可实现更高的能效、更窄的光谱带宽和更高的亮度。根据公开信息，xLight 的技术目标是在 2~7 纳米的 Blue-X 波段（也称“超越 EUV”波段）精确调谐。

作为业内公认的下一代光刻波长，该波段比当前 13.5 纳米的 EUV 波长更短、接近软 X 射线的区间。公司同时是国际光刻技术组织 EUV Litho 主导的 Blue-X 联盟成员，联盟专注于研发 13.5 纳米以下的光刻技术，同为成员的还有 IBM、Intel 等单位。

在设备集成上，FEL 是中央化光源，一台 FEL 可同时驱动多台扫描器（构想中可达 20 台以上）。这是一次解耦性的架构改变，有望使晶圆厂的光刻车间从“机器+光源”转为“光源中心+扫描器集群”。

xLight 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；而在新建晶圆厂部署 xLight FEL 可将生产效率提高 100%。这将使生产商能造出特征尺寸更小、效率更高的芯片，以此扩展下一代光刻技术。

（来源：xLight）

与美国国家实验室体系深度绑定

这家年轻公司宣称颠覆 ASML 现有光源系统的底气，源自一支老牌的先进光源和半导体人才队伍。

创始人尼古拉斯·凯利兹（Nicholas Kelez）曾在美国能源部国家实验室工作了约 20 年，曾参与建造先进光源（ALS）等关键仪器，之后转任斯坦福直线加速器中心（SLAC）的直线加速器相干光源（LCLS）项目总工程师。尼古拉斯还曾短暂加入光子量子计算公司 PsiQuantum，领导首台实用量子计算机的开发工作。

除了创始人，帕特·基辛格（Pat Gelsinger）2024 年 12 月卸任 Intel CEO 后，于次年 3 月出任 xLight 执行董事长。帕特此前一直大力推动美国本土半导体制造能力建设，在拜登政府时期为 Intel 拿下 85 亿美元的 CHIPS 补贴。

公司技术顾问团队中，吉姆·威利（Jim Wiley）曾在 ASML 任职 14 年，专注 EUV 光刻和光掩模业务；桑贾伊·纳塔拉詹（Sanjay Natarajan）曾任 Intel 高级副总裁及代工技术研究与外部研发合作部门总经理，有 32 年半导体从业经验。

公司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（LANL）、费米实验室（Fermilab）等部门建立了深度技术合作。

资金结构层面，2025 年 7 月，公司完成 4,000 万美元 B 轮融资；2025 年 12 月，美国商务部与 xLight 签署不具约束力的意向书，承诺通过 CHIPS 法案向其投资 1.5 亿美元股权资金，用于建造首台原型机，与此前以补贴为主不同，这笔投资使联邦政府直接成为 xLight 最大股东之一。

（来源：xLight）

xLight 还与未披露的贷方签署了总额最高 42 亿美元的非约束性项目融资协议，加上如今在谈判阶段的新一轮 3.5 亿美元融资，这些共同构成了 xLight 首批七座设施的资金底盘。

不造光刻机，要做零件供应商

xLight 并不计划制造完整的光刻机，未来，FEL 光源可作为零部件被 ASML 买下，取代原有的 Cymer 系统。ASML CEO 克里斯托夫·富凯（Christophe Fouquet）公开承认，双方在进行技术演示合作，但同时强调这是一段“漫长的旅程”。

xLight 的“寄生式创新”策略一方面高度聚焦研发资源，绕过整机系统设计、镜片光学、机械精密对准等衍生技术挑战；但反过来，这让公司命运与 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，2026 年初，ASML 宣布在圣迭戈实验室成功演示了 1,000 瓦的 EUV 光源，预计到 2030 年将单台设备产能提升至 330 片/小时，未来甚至有望将功率提升至 1,500~2,000 瓦。

xLight 计划于 2028 年在纽约州奥尔巴尼纳米科技综合体启动原型机测试，使用基地配套的 EUV 光刻设备验证 FEL 光源在产业级环境中的表现。

ASML 对光刻机的垄断在全球芯片供应链中形成了单点故障（Single Point of Failure）：由于缺乏备份方案，一家公司的产能波动和当地政府出口政策的调整，足以改变整个产业的供给曲线。为消除这种不确定性，美国将焦虑直接转化为政策行动，2025 年初以来对至少 12 家私营企业进行了股权投资，以此探索可能的替代方案。

以 xLight为例，美国政府的触手深入公司的研发、生产、资金等多个环节。对 xLight 自身而言，政府资金和国家实验室资源是护城河，但由此带来的出口限制和政治周期风险，也可能成为其全球化拓展的天花板。

瞄准 2028，但不确定性太多

已有更激进的参与者要彻底撬动 ASML 的地位。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，理想的目标波长比 Blue-X 更短，输出光更窄、更精细。

其商业策略是自建晶圆厂、光刻机，并提供代工服务，目标 2028 年量产，与台积电正面竞争。在彼得·蒂尔的支持下，Substrate 在 2025 年完成 1 亿美元 A 轮融资，估值超 10 亿美元。公司宣称已造出原型机，并在美国国家实验室完成 2 纳米制程的图案化测试。创始人表示，这一路线将使晶圆厂建设成本降至“数十亿美元”，不过，“既要又要”的模式实现起来只会更困难。

中国也在推进自主 EUV 光源技术。据公开消息，国内多个团队正在探索不同技术路径，包括对现有 LPP 技术的逆向研发，目标是在 2028 至 2030 年间实现突破。

其中，哈尔滨工业大学等机构尝试开发基于激光诱导放电等离子体（LDP）的光刻方案，原理是在电极间将锡蒸发后通过高压放电激发等离子体，结构比 LPP 更简单、占地更小，但发光功率密度有限，能否支撑量产仍存疑。

除了 FEL 和 X 射线，还有几条探索程度不同的次级路径：定向自组装（Directed Self-Assembly）利用化学过程在纳米尺度上实现自对准图案，但只适用于规则结构；纳米压印光刻（Nanoimprint Lithography）由佳能商业化，已在三维 NAND 闪存领域获得有限应用，但无法处理复杂逻辑芯片；多电子束光刻（Multi-Beam E-Beam Lithography）由荷兰 Mapper Lithography 等公司推进，因吞吐率太低始终未能进入主流量产。

所有挑战者都瞄准了 2028 年前后的时间窗口，这同时是 AI 芯片需求曲线与 ASML High-NA EUV 量产爬坡的交汇点，谁在这个窗口里证明自己，就能获得下一代芯片基础设施的入场券。

不过，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、能量回收系统等尖端部件。其自身体积、辐射屏蔽、电力消耗标准较高，对应的基础设施或许需要重新建设。

图 | 设计构想（来源：xLight）

即使原型机成功，xLight 还需要找到愿意提供多台 EUV 设备的客户完成集成测试，在 ASML 已经把“机器+光源”深度耦合的现实下，这可能比技术本身更难。

在一个被单一供应商完全控制的关键节点上，走一条有技术基础却无工业落地的替代路径，xLight 至少初步选对了生态位。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；但如果失败，则将为“硬件比软件难十倍”的累累论据再添一笔。

参考内容：

https://www.theinformation.com/articles/u-s-backed-chipmaking-startup-chaired-former-intel-ceo-raising-350-million

https://www.xlight.com/blog/xlight-finalizes-150m-chips-incentives-with-u-s-department-of-commerce

https://www.xlight.com/blog/xlight-raises-40-million-series-b-to-revolutionize-semiconductor-manufacturing

https://www.reuters.com/world/china/how-china-built-its-manhattan-project-rival-west-ai-chips-2025-12-17/

运营/排版：何晨龙

注：封面/首图由 AI 辅助生成