英特尔前掌门人帕特·基辛格近日宣布加入初创公司xLight，并出任执行董事长一职。这一消息不仅引起了业界的广泛关注，也标志着基辛格正式涉足极紫外（EUV）光刻技术的革新领域。
xLight是一家致力于开发基于直线电子加速器的自由电子激光（FEL）技术的EUV光源系统的公司。据悉，该公司的技术有望将EUV光刻机的系统及运营成本降低三倍，并计划在2028年实现商业化应用，同时保持与现有设备的兼容性。
基辛格在加入xLight后表示：“我们正站在自互联网诞生以来计算基础设施最具变革性的时刻。我期待着与xLight合作，共同推动下一代半导体制造技术的发展。自由电子激光器无疑是光刻技术的未来，而xLight在这一领域无疑处于领先地位。”
xLight的首席执行官Nicholas Kelez对基辛格的加入表示热烈欢迎：“基辛格先生对半导体行业的技术理解和知识非常深厚，他立即明白了xLight的系统对美国半导体制造业未来的重要性。我们很高兴他能加入我们的董事会，并期待我们的合作能够取得丰硕成果。”
△xLight的粒子加速器
目前，光刻机巨头ASML所采用的EUV光源系统主要基于激光等离子体EUV光源（LPP）。然而，这种技术存在系统庞大复杂、功耗巨大且EUV光源功率有限等问题，导致EUV光刻机成本高昂。全球仅有少数头部晶圆制造厂商能够承担得起单价约1.5亿美元的EUV光刻机，主要用于7nm以下先进制程芯片的制造。
为了降低EUV光源系统的成本，美国、中国、日本等国家的研究机构都在积极研发基于直线电子加速器的自由电子激光（FEL）技术的EUV光源系统。其中，基于FEL技术的EUV光源方案被寄予厚望，主要分为振荡器FEL和自放大自发辐射（SASE）FEL两种类型。
xLight所研发的EUV-FEL光源系统正是基于SASE-FEL技术，并采用了能量回收直线加速器（ERL）。与LPP光源相比，EUV-FEL光源具有多项优势：可产生超过10kW的高EUV功率，且不会产生锡滴碎片，因此可以同时为多台EUV光刻机提供高功率的EUV光源，而不会对集光镜造成污染。
△(a) 普通直线加速器 和 (b) 能量回收直线加速器示意图
据研究数据显示，EUV-FEL光源的建设和运行成本远低于LPP光源。以1kW EUV功率为例，EUV-FEL光源的建设成本约为4000万美元，每年运营成本为400万美元；而LPP光源的建设成本高达8000万美元，每年运营成本更是高达6000万美元。因此，采用EUV-FEL光源代替LPP光源，综合成本可降低两倍以上。
xLight由一支由光源先驱、光刻师和粒子加速器制造商组成的团队领导。虽然规模较小，但其团队在光刻和加速器技术领域拥有多年的经验。xLight的首席科学家Gennady Stupakov博士还是2024年IEEE核能和等离子体科学学会粒子加速器科学技术奖（PAST奖）的获奖者之一。
据基辛格透露，xLight研发的EUV-FEL光源系统功率已达到当今最先进EUV光源系统的四倍，即1000W左右，并计划在2028年准备好用于商业化应用。这将为半导体制造业带来重大飞跃，大幅降低光刻成本并提高制造效率。
值得注意的是，xLight的目标并不是取代ASML的EUV光刻工具，而是推出一个可以兼容ASML EUV光刻机的EUV-FEL光源系统。xLight利用美国在粒子加速器技术、基础设施和知识方面的领导地位，正在快速开发和部署其独特的EUV-FEL光源解决方案，以实现更经济、更可持续的EUV光刻未来。
