美国半导体新创公司xLight 正试图撼动荷兰艾司摩尔( ASML-US )在极紫外光刻(EUV) 光源领域的垄断地位。这家2021 年成立于加州的新创企业，计划以粒子加速器驱动的自由电子雷射(FEL) 取代艾司摩尔现行EUV 微影机中所采用的雷射等离子体(LPP) 锡滴光源，并订下2028 年前造出可接入量产环境原型机的目标。
去年3 月，英特尔前执行长基辛格正式出任xLight 执行董事长，为这家技术导向型公司增添重量级产业背书。
今年6 月，xLight 先是取得美国商务部依据《芯片与科学法案》提供的1.5 亿美元股权投资，随即便传出正与投资人洽谈新一轮3.5 亿美元融资、并拟邀艾司摩尔、台积电、英特尔及美光等链核心厂商跟随产业的消息。
美国商务部这笔1.5 亿美元股权投资也使联邦政府直接成为xLight 最大股东之一，与华盛顿推动半导体供应链「去单点故障化」的战略相呼应。目前，艾司摩尔的EUV 设备垄断被视为全球芯片供应链的单点风险。
若本轮融资成功落地，xLight 累积筹资将达约5.5 亿美元，成为成立以来规模最大的一次募款。
目前全球唯一能制造EUV 微影设备的厂商是艾司摩尔，市占率约94%。
EUV 微影机三大核心子系统为光源、光学系统与双工作台，其中光源系统约占整机物料成本的15%。艾司摩尔现行方案采用LPP 技术－以高功率二氧化碳雷射以每秒五万次频率轰击下落的锡液滴，将其加热至约50 万摄氏度激发出13.5 奈米波长的极紫外光。
但上述路线存在明显瓶颈：电光转换效率仅千分之几，锡滴溅射造成的镜片污染也限制功率提升，艾司摩尔耗费数十亿美元才将量产光源功率推至600 瓦，对应每小时约220 片晶圆的throughput，继续向上爬升难度极大。
xLight 提出的替代方案则是建立在能量回收直线加速器(ERL) 基础上的自由电子雷射。电子束被加速至接近光速后通过波荡器磁铁阵列，做正弦运动辐射出高度准直的相干光，波长可在太赫兹至硬X 射线范围连续调谐。
xLight 锁定2 至7 奈米波长的「Blue-X」波段(超越EUV)，理论平均输出功率可达约5 千瓦，为现有LPP 系统功率的四倍以上，光谱频宽更窄、亮度更高，且无需消耗锡或氢气等耗材。
更重要的是，FEL 是集中式光源，而一台FEL 装置理论上可同时为多达10 几台乃至20 台光刻扫描器供光，使晶圆厂的光刻车间从「一机一带光源」变为「光源中心加扫描器集群」的解耦架构。
xLight 宣称，在美国现有晶圆厂部署FEL 光源可将生产效率提高50%，新建厂则可翻倍。 xLight 并不打算制造整台光刻机，其定位是艾司摩尔的二级供应商。以FEL 光源模组取代艾司摩尔现用的Cymer LPP 光源系统。
专家指出，这种「寄生式创新」策略让公司可聚焦光源研发、绕开整机光学与精密机械壁垒，但也使其命运与ASML 的接纳程度深度绑定。
艾司摩尔执行长Christophe Fouquet 公开承认双方有技术演示合作，但强调这是一段漫长的旅程。
艾司摩尔本身仍押注LPP 路线，2026 年初宣布在实验室展示1000 瓦EUV 光源，目标2030 年单台设备产能提升至每小时330 片晶圆。
xLight 的底气来自其深厚的人才与国家实验室资源。创办人兼执行长Nicholas Kelez 在美国能源部国家实验室工作约20 年，担任史丹佛直线加速器相干光源(LCLS) 专案总工程师；技术顾问团队包含曾在艾司摩尔任职14 年的吉姆威利及英特尔前高级副总裁詹桑贾伊纳塔拉。
xLight 还跟康乃尔大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室、费米实验室建有深度合作，后年计划在纽约州奥尔巴尼奈米科技综合体启动原型机与艾司摩尔EUV 设备的联调验证。
当然，FEL-EUV 在工程化上仍属几乎完全空白的领域。工业级稳定千瓦输出需配套高性能光阴极注入器、超导射频加速器及能量回收系统，装置体积、辐射屏蔽与兆瓦级电力需求也对晶圆厂基建提出新要求。
即便原型机成功，要在艾司摩尔已将机器与光源深度耦合的架构中实现即插即用集成，挑战不亚于技术本身。
放眼全球，旧金山新创公司Substrate 尝试更激进的X 射线光刻加代工模式，中国多个团队则在攻关LPP 逆向研发及雷射诱导放电等离子(LDP) 等路径，各方均瞄准2028 至2030 年的时间窗口，此一时机恰逢AI 芯片需求高峰与艾司摩尔High-NA EUV EUV 量产坡的交汇量。
对于所有挑战艾司摩尔核心环节的尝试，技术可行只是第一步，产业生态的认可才是真正的关口，xLight 走出了一条聚焦且聪明的差异化路线，不碰整机、专攻光源、借美国政府战略资金与国家实验室体系筑墙。
如果xLight 能如期在2028 年证明FEL 光源可兼容艾司摩尔设备，并显著提升功率与效率，EUV 光刻机最昂贵的核心部件将首次出现第二家美国供应商。若失败，则再次印证颠覆硬体比软体艰难十倍的老道理。
在半导体光刻这个最敏感也最封闭的产业节点上，xLight 的这场豪赌已被中国和矽谷同时押上了注。
