Substrate komt uit de schaduw om ASML en TSMC te verslaan

Substrate, een geheimzinnige Amerikaanse startup, heeft naar eigen zeggen een op een deeltjesversneller gebaseerd hulpmiddel voor het maken van chips ontwikkeld dat kan concurreren met de geavanceerde lithografieapparatuur van ASML. Met steun van vooraanstaande investeerders wil Substrate de halfgeleiderindustrie op zijn kop zetten door de productiekosten drastisch te verlagen en het Amerikaanse leiderschap in de chip productie te herstellen. De nieuwe aanpak van het bedrijf, waarbij op maat gemaakte lithografiemachines worden gecombineerd met een eigen deeltjesversneller, zou verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor de toeleveringsketen van halfgeleiders.

Substrate, opgericht in januari 2022 en gevestigd in San Francisco, wil een belangrijke speler worden in de halfgeleiderindustrie. Het bedrijf wil concurreren met zowel ASML, dat een monopolie heeft op geavanceerde lithografieapparatuur, als TSMC, 's werelds grootste chipfabrikant. De startup heeft $100 miljoen aan investeringen aangetrokken van In-Q-Tel, een door de Central Intelligence Agency gesteunde non-profitorganisatie, General Catalyst, Allen & Co., Long Journey Ventures en Valor Equity Partners.

Hoe werkt de technologie van Substrate?

De aanpak van Substrate omvat een nieuwe machine voor het maken van chips die gebruikmaakt van deeltjesversnelling voor lithografie, het cruciale proces waarbij circuits op siliciumwafers worden geëtst. Volgens Substrate kan zijn technologie chipkenmerken produceren met een resolutie die vergelijkbaar is met die van de machines van ASML, waarvan sommige meer dan 400 miljoen dollar kosten. Demonstraties van de tool van Substrate hebben al plaatsgevonden in Amerikaanse nationale laboratoria en in de faciliteiten van het bedrijf in San Francisco.

De technologie van Substrate maakt gebruik van een deeltjesversneller om licht door een tool ter grootte van een auto te leiden, waardoor het mogelijk wordt om microchip-lagen met een hoge resolutie te printen. Deze methode maakt gebruik van een ‘nieuwe vorm van geavanceerde röntgenlithografie’. Begin 2024 overwon Substrate trillingsproblemen door het airconditioningsysteem aan te passen, waardoor het met succes ‘herhaaldelijk zeer mooie en kleine dingen’ op een siliciumwafer kon printen. James Proud, de 34-jarige oprichter van Substrate, had in maart 2025 een ontmoeting met vicepresident JD Vance om uit te leggen hoe hun alternatieve productieproces de kosten van halfgeleiders mogelijk met de helft zou kunnen verminderen.

Het herstel van het Amerikaanse leiderschap op het gebied van halfgeleiders

Het primaire doel van Substrate is het drastisch verlagen van de kosten voor het produceren van chips. Het bedrijf wil de kosten van geavanceerde wafers tegen het einde van het decennium terugbrengen van naar schatting 100.000 dollar tot minder dan 10.000 dollar door middel van een verticaal geïntegreerd model. Dit combineert de ontwikkeling van lithografieapparatuur en de productie van chips. CEO James Proud benadrukt dat het de missie van Substrate is om het Amerikaanse leiderschap in de halfgeleiderproductie te herstellen en de afhankelijkheid van buitenlandse leveranciers te verminderen.

Substrate is van plan om één enkele deeltjesversneller te gebruiken om meerdere tools tegelijkertijd aan te drijven, wat de kosten zou kunnen verlagen, maar ook zorgen oproept over mogelijke uitval. Het bedrijf, dat meer dan 1 miljard dollar waard is, heeft gesproken over de bouw van een deeltjesversneller en fabriek ter waarde van 10 miljard dollar op de campus van Texas A&M University en heeft ook voorlopige gesprekken gevoerd met Intel. Analisten zeggen dat als het bedrijf erin slaagt de productiekosten van chips te verlagen, dit de hele industrie zou kunnen veranderen.