在全球芯片制造領域,ASML公司憑借其獨有的EUV光刻機技術,占據了至關重要的地位。EUV光刻機,作為進入7納米及以下先進制程不可或缺的關鍵設備,讓ASML在某種程度上成為了全球芯片制造企業的技術瓶頸。任何希望涉足7納米以下工藝的企業,都不得不向ASML尋求合作。
然而,ASML在銷售EUV光刻機時并非完全自主決策,而是受到美國的限制。美國出于種種考慮,禁止ASML向中國出售EUV光刻機,這無疑給中國的芯片制造業帶來了巨大挑戰。
面對這一困境,中國選擇了自力更生,致力于自主研發EUV光刻機。盡管浸潤式DUV光刻機在一定程度上可以作為替代方案,但由于其多次曝光導致的低良率和高成本,難以滿足大規模量產的需求。因此,自主研發EUV光刻機成為了中國芯片制造業的迫切需求。
EUV光刻機的核心主要包括三大系統:光源系統、物鏡系統和工作臺。其中,光源系統是最為關鍵的部分,它要求能夠穩定、高效地產生13.5納米的極紫外線。ASML采用的方法是將高功率二氧化碳激光脈沖照射在錫滴液靶材上,激發出高功率的13.5納米等離子體作為光源。然而,這種方法的轉換效率極低,僅有3%左右,使得EUV光刻機成為耗電大戶。
近日,中國在EUV光源系統的研發上取得了重大突破。上海光機所的林楠團隊宣布,他們成功突破了極紫外EUV光源平臺技術,為自主研發EUV光刻機邁出了堅實的一步。林楠團隊采用了一種創新的固體激光驅動技術,利用1微米固體激光激發錫等離子體,同樣能夠產生13.5納米的極紫外線。這種方法的轉換效率可能接近6%,遠高于ASML的二氧化碳激光脈沖方法,幾乎是其兩倍。
林楠的背景也令人矚目。他曾在ASML擔任研發科學家和研發部光源技術負責人,擁有豐富的行業經驗和技術積累。在加入ASML之前,他還師從2023年諾貝爾物理學獎得主安妮·呂利耶。這樣一位兼具經驗和技術的頂尖科學家回國效力,無疑為中國自主研發EUV光刻機注入了強大的動力。
林楠團隊的研究成果已經發表在《中國激光》2025年第6期雜志上,引起了業界的廣泛關注。然而,ASML的首席執行官克里斯托夫·富凱對此表示,盡管中國可能在EUV光源方面取得了一些進展,但制造一臺完整的EUV光刻機遠不止于此。他認為,中國要制造出一臺EUV光刻機,還需要很長的時間。
盡管面臨諸多挑戰,但中國芯片制造業在自主研發EUV光刻機的道路上已經取得了顯著的進展。隨著對核心系統的逐一突破,中國離實現EUV光刻機的自主研發已經越來越近。