中国芯片自主化进程加速:上海光机所EUV光刻技术实现历史性突破

中国芯片自主化进程加速:上海光机所EUV光刻技术实现历史性突破

中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称“上海光机所”)宣布,由林楠研究员团队研发的固体激光驱动极紫外(EUV)光刻光源技术取得重大突破,成功绕过传统技术路径,开发出具有国际领先水平的LPP-EUV光源系统。这一成果标志着中国在EUV光刻机核心部件领域实现关键突破,为打破西方技术封锁、推动芯片生产自主化开辟了新路径。

EUV光刻技术是当前半导体制造领域的前沿技术,其核心在于波长仅13.5纳米的极紫外光,能够实现7纳米及以下制程芯片的精密刻蚀。然而,EUV光刻机的核心部件——激光等离子体(LPP)EUV光源长期被美国企业垄断,成为制约中国芯片产业发展的“卡脖子”环节。

上海光机所团队另辟蹊径,采用1微米固体激光器替代传统的二氧化碳激光器,成功激发锡等离子体产生EUV光。实验数据显示,该团队研发的固体激光驱动光源能量转换效率(CE)已达3.42%,超过荷兰、瑞士等国际团队水平,接近商用光源5.5%效率的一半。研究团队估算,其理论最大转换效率可达6%,未来通过技术优化有望进一步提升。

与传统二氧化碳激光器相比,固体激光器具有体积小、电光转换效率高(约20%)、运行成本低等优势。尽管目前该技术仍处于实验阶段,但其商业化潜力已引发行业关注。研究论文发表于《中国激光》杂志2025年第6期封面,被视为中国EUV光刻技术自主化的重要里程碑。

长期以来,全球EUV光刻机市场由荷兰ASML公司垄断,其设备依赖美国Cymer公司提供的二氧化碳激光驱动光源。由于美国对华技术出口管制,中国始终无法获取先进EUV光刻机,导致芯片制造工艺落后国际主流水平10-15年。

上海光机所的突破直接挑战了这一技术垄断。ASML首席财务官戴厚杰在近期投资者会议上承认,中国在EUV光源领域的进展“令人瞩目”,但仍认为商业化应用需数年时间。然而,中国市场的强劲需求已迫使ASML调整策略:2024年,中国成为ASML全球最大市场,贡献其营收的36.1%;2025年,ASML计划将中国区销售额占比维持在25%以上。

中国外交部此前回应称,美国胁迫他国对华科技封锁的行为违背国际贸易规则,破坏全球半导体产业链稳定。上海光机所的成果证明,通过自主创新突破技术壁垒,是中国芯片产业突围的必由之路。

此次技术突破的领军人物林楠研究员,拥有ASML研发科学家、光源技术负责人等履历,师从2023年诺贝尔物理学奖得主Anne L’Huillier院士,并在激光领域积累110余项国际专利。2021年,林楠回国加入上海光机所,迅速组建团队并搭建极紫外光源研发平台。

值得关注的是,该团队此前已在《激光与光电子学进展》杂志发表论文,提出基于空间束缚激光锡等离子体的极紫外光高效产生方案,转换效率达52.5%,创下全球极紫外波段最高纪录。这一成果为国产光刻量测设备提供了关键技术支持。

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