8月10日消息,据媒体报道,SpaceX近日宣布,将与特斯拉合作,初期投入168亿美元,在美国得克萨斯州共建一座名为“Terafab”的芯片制造设施。
随后有博主爆料称,根据Terafab发布的信息推测,马斯克可能计划采用自由电子激光器(FEL) 技术路线,直接挑战ASML现有的LPP EUV光源方案,颠覆传统EUV光刻技术的垄断格局。
马斯克本人随后在社交平台发文“FEL FTW”(FEL必胜),被外界视为对这一推测的侧面印证。结合Terafab细长的厂房设计及马斯克的表态,FEL技术路线成为当前最热门的猜想方向。
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FEL技术的优劣势
尽管目前仍属猜测,FEL技术本身的特性已引发业内热烈讨论。该技术具备高功率、高相干性、波长可调谐以及更高能效等优势,理论上可将光刻光源从当前主流的13.5nm推向6nm乃至更短波长,大幅延伸摩尔定律的生命周期。
然而,其产业化前景同样面临巨大挑战——庞大的加速器系统、高昂的建设成本以及量产稳定性,仍是横亘在商用化道路上的现实难题。
据SpaceX官网介绍,Terafab将集先进逻辑芯片和存储器件制造、封装与测试于一体,旨在实现芯片的快速迭代与部署,为SpaceX未来的航天计算需求提供自主可控的供应链支撑。
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FEL技术对比传统LPP EUV
因此,美国、中国、日本等都在积极研究替代方案,FEL自由电子激光器就是广为看好的EUV光源,包括振荡器、自放大自发辐射两大技术路线。
它可以产生超过10kW功率的EVU光源功率,可同时满足10台光刻机的需要,而且不会产生锡滴碎片而污染环境。
其实,ASML早在十年前就考虑过FEL EUV光源路线,但最终认为风险偏高,而走向了LPP EUV光源。
FEL与LPP的成本对比
有关研究显示,10kW功率的FEL EUV光源的建设成本约为4亿美元,每年运营成本4000万美元。
相比之下,250W功率的LPP EUV光源的建设成本约为2000万美元,每年运营成本1500万美元。
算下来,EFL路线的建设成本只有LPP路线的1/2,运营成本更是1/15,综合成本约为1/3。
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xLight的研发进展
Intel前任CEO帕特·基辛格已经加盟xLight并担任执行董事长。
xLight是一家半导体行业创业公司,主要业务是面向EUV极紫外光刻机,开发基于直线电子加速器的自由电子激光(FEL)技术光源系统,可显著降低成本。
基辛格加盟的xLight公司,正在研发基于ERL(能量回收直线加速器)的FEL EUV光源系统,可提供1000W的功率,四倍于ASML,从而将单块晶圆光刻成本降低约50%,而且单个光源系统就能支持20台光刻机,寿命也长达30年。
xLight FEL EUV光源系统的另一个好处,就是兼容现有的ASML EUV光刻机,可以直接整合,预计2028年可接入ASML光刻机,并开始生产晶圆。
xLight公司规模不大,但是团队在光刻和加速器领域拥有丰富经验,包括来自斯坦福直线加速器等的资深研究人士,首席科学家Gennady Stupakov博士曾在去年拿到IEEE核能和等离子体科学学会粒子加速器科学技术奖。
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