2025年4月,中国科学院上海光学精密机械研究所(上海光机所)在极紫外光刻(EUV)光源技术领域实现里程碑式突破,其林楠研究员团队开发的基于1μm固体激光的LPP-EUV光源,能量转换效率达3.42%,主焦点13.5nm极紫外单脉冲能量超20mJ,这一数据超越荷兰、瑞士等国际团队,达到国际先进、国内领先水平。
该成果的核心创新在于绕开ASML垄断的二氧化碳激光器技术路线,转而采用固体脉冲激光器驱动等离子体极紫外光源。传统二氧化碳激光器虽转换效率超5%,但体积庞大、成本高昂且依赖美国Cymer公司供应,而固体激光驱动方案凭借体积紧凑、电光转换效率高(约20%)、功率输出突破千瓦级等优势,为EUV光源国产化提供了可行路径。研究团队估算,该光源实验平台理论最大转换效率或接近6%,若实现商业化,将显著降低国产EUV光刻机研发成本。
当前,全球EUV光刻机市场由ASML独占,美国自2019年起通过出口管制切断中国获取先进设备渠道,导致中国芯片技术发展受阻。上海光机所的突破标志着中国在EUV光源这一“卡脖子”环节实现自主突破,为7nm及以下制程芯片量产奠定技术根基。尽管从光源到整机仍需攻克光学系统、双工件台等复杂技术,但这一突破已为中国半导体产业注入关键信心。
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