【文/觀察者網(wǎng) 熊超然】美西方越是打壓封鎖，越會(huì)倒逼中國(guó)加快自主創(chuàng)新步伐。這一點(diǎn)，早已一次又一次應(yīng)驗(yàn)，如今也有望出現(xiàn)在半導(dǎo)體的極紫外光刻機(jī)（EUV）領(lǐng)域。
據(jù)《中國(guó)激光》雜志今年第6期（2025年3月下）所刊登的一篇研究論文稱，中國(guó)研究人員已經(jīng)建立了一個(gè)運(yùn)行參數(shù)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的EUV光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這對(duì)于我國(guó)自主開(kāi)展EUV光刻及其關(guān)鍵器件與技術(shù)的研發(fā)工作具有重要意義。香港《南華早報(bào)》4月29日對(duì)此報(bào)道時(shí)則認(rèn)為，中方這一研究成果“突破了自主生產(chǎn)先進(jìn)芯片的障礙”。
報(bào)道稱，該研究團(tuán)隊(duì)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所，由該研究所研究員林楠領(lǐng)導(dǎo)，他曾是荷蘭光刻機(jī)巨頭阿斯麥公司（ASML）在光源技術(shù)方面的負(fù)責(zé)人。
論文指出，雖然阿斯麥采用的二氧化碳激光驅(qū)動(dòng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)顯著，但林楠團(tuán)隊(duì)近期研究發(fā)現(xiàn)，固體激光驅(qū)動(dòng)技術(shù)歷經(jīng)近十年發(fā)展也有許多優(yōu)勢(shì)提升，并可能對(duì)我國(guó)自主開(kāi)展EUV光刻及其關(guān)鍵器件與技術(shù)的研發(fā)具有重要意義。
在所建立的激光驅(qū)動(dòng)等離子體極紫外（LPP-EUV）光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，中方團(tuán)隊(duì)破局高轉(zhuǎn)換效率，所得結(jié)果處于國(guó)際靠前、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平?？蒲腥藛T還估計(jì)，該光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的理論最大轉(zhuǎn)換效率可能接近6%，他們正計(jì)劃增加進(jìn)一步的研究，以優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
《南華早報(bào)》特別提到，這一研究成果公開(kāi)后不久，就在本月早些時(shí)候的一次發(fā)言中，阿斯麥CEO克里斯托夫·富凱（Christophe Fouquet）仍然還這樣聲稱：“（中國(guó)）總有可能制造出一些EUV光源，但中國(guó)要制造出一臺(tái)EUV光刻機(jī)，還需要很多很多年的時(shí)間（take many，many years）。”
該成果以“1 μm激光激發(fā)固體Sn靶等離子體EUV輻射特性實(shí)驗(yàn)研究”為題發(fā)表在《中國(guó)激光》第6期，被選為封面文章 《中國(guó)激光》
據(jù)介紹，林楠曾任荷蘭阿斯麥公司研發(fā)科學(xué)家、研發(fā)部光源技術(shù)負(fù)責(zé)人，在加入阿斯麥之前，他師從2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、瑞典皇家科學(xué)院院士安妮·呂利耶（Anne L’Huillier），并獲得了“歐盟瑪麗·居里學(xué)者計(jì)劃”的資金資助。
2021年，林楠作為國(guó)家海外高層次人才回國(guó)，現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員、博導(dǎo)，超強(qiáng)激光科學(xué)與技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任等職，并創(chuàng)立了一個(gè)先進(jìn)光刻技術(shù)研究小組，該小組負(fù)責(zé)這篇論文中的研究工作。
今年3月，在觀察者網(wǎng)評(píng)選的29位2024年度科創(chuàng)人物中，林楠也榜上有名。觀察者網(wǎng)《好評(píng)》欄目這樣介紹獲評(píng)“年度求索者”的林楠：
掌握新型極紫外光源技術(shù)，是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界根本性破解“卡脖子”難題的必由之路，以林楠為代表的中國(guó)科研工作者，在該領(lǐng)域正不斷積累突破勢(shì)能。 林楠長(zhǎng)期從事集成電路制造光刻光源以及芯片量檢測(cè)光源研發(fā)與工程應(yīng)用研究，擁有十余年大規(guī)模集成電路制造與測(cè)量設(shè)備科研、工程項(xiàng)目研發(fā)和管理經(jīng)驗(yàn)，截止目前申請(qǐng)/授權(quán)美、日、韓等國(guó)國(guó)際專利110余項(xiàng)。2021年，林楠全職回國(guó)進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院，瞄準(zhǔn)國(guó)家需求，迅速建成極紫外光源研發(fā)平臺(tái)。
中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員林楠 《中國(guó)激光》
林楠團(tuán)隊(duì)的這篇論文稱，他們成功開(kāi)發(fā)出LPP-EUV光源，這是光刻機(jī)的核心部件，可能將成為中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的一個(gè)重大突破。
“（林楠團(tuán)隊(duì)）所建立的LPP-EUV光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和借助此平臺(tái)開(kāi)展的激光等離子體產(chǎn)生極紫外新機(jī)制研究結(jié)果為固體激光驅(qū)動(dòng)LPP-EUV光刻光源的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)提供了技術(shù)支撐，對(duì)于我國(guó)自主開(kāi)展EUV光刻及其關(guān)鍵器件與技術(shù)的研發(fā)工作具有重要意義?！闭撐膶懙馈?/p>
論文指出，林楠團(tuán)隊(duì)建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基于固體激光器技術(shù)，這與阿斯麥工業(yè)光刻設(shè)備采用的二氧化碳激光驅(qū)動(dòng)技術(shù)不同，后者通過(guò)該技術(shù)產(chǎn)生的光源將電路圖案轉(zhuǎn)移到硅片等基材上。
固體激光驅(qū)動(dòng)等離子體極紫外光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 《中國(guó)激光》
EUV光刻機(jī)中最核心的分系統(tǒng)是激光等離子體（LPP）EUV光源，其研發(fā)的主要挑戰(zhàn)之一是提高能量轉(zhuǎn)換效率（CE）。二氧化碳激光器由于可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率、高重頻和窄脈寬激光輸出，且其激發(fā)的Sn等離子體具有較高CE（>5%），被選定為商業(yè)LPP-EUV光刻光源的驅(qū)動(dòng)光源。
但林楠團(tuán)隊(duì)指出，近期研究表明，1 μm固體激光激發(fā)Sn等離子體的CE有可能滿足EUV光刻光源的工程化指標(biāo)。此外，固體脈沖激光器經(jīng)過(guò)近十年的快速發(fā)展已實(shí)現(xiàn)千瓦級(jí)功率輸出，并在未來(lái)有望達(dá)到萬(wàn)瓦級(jí)，又由于其體積緊湊、電光轉(zhuǎn)換效率高（~20%），有望替代二氧化碳激光成為新一代LPP-EUV光刻光源的驅(qū)動(dòng)光源?；诖耍l(fā)展固體激光驅(qū)動(dòng)的LPP-EUV光源對(duì)我國(guó)自主開(kāi)展EUV光刻及其關(guān)鍵器件與技術(shù)的研發(fā)具有重要意義。
在和國(guó)際上各團(tuán)隊(duì)與公司對(duì)1 μm固體激光驅(qū)動(dòng)等離子體EUV光源CE的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，林楠團(tuán)隊(duì)研究中所獲得的CE最大值3.42%，已處于國(guó)際靠前水平，并超過(guò)商業(yè)化二氧化銅激光驅(qū)動(dòng)EUV光刻光源CE值的一半。
“本文建立了固體激光驅(qū)動(dòng)等離子體EUV光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了1 μm固體激光激發(fā)Sn等離子體EUV輻射特性實(shí)驗(yàn)研究，（CE最大值3.42%）處于國(guó)際靠前、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平?！闭撐膶懙?。
這篇論文還提到，目前商用二氧化碳激光驅(qū)動(dòng)的EUV光源轉(zhuǎn)換效率約為5.5%，該團(tuán)隊(duì)使用1 μm固體激光實(shí)現(xiàn)3.42%的最大轉(zhuǎn)換效率，超過(guò)了荷蘭納米光刻高級(jí)研究中心（ARCNL）在2019年記錄的3.2%和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院在2021年記錄的1.8%；但落后于美國(guó)中佛羅里達(dá)大學(xué)在2007年達(dá)到的4.9%，以及日本宇都宮大學(xué)在去年創(chuàng)下的4.7%的轉(zhuǎn)換效率。
林楠團(tuán)隊(duì)研究人員估計(jì)，其所建光源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的理論最大轉(zhuǎn)換效率可能接近6%。他們?cè)谡撐闹斜硎?，正?jì)劃增加進(jìn)一步的研究，以優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
國(guó)際上各團(tuán)隊(duì)和公司實(shí)現(xiàn)的1 μm固體激光驅(qū)動(dòng)等離子體EUV光源轉(zhuǎn)換效率對(duì)比 《中國(guó)激光》
值得注意的是，林楠團(tuán)隊(duì)在這篇論文中提及研究背景時(shí)指出，隨著芯片制造的不斷發(fā)展，EUV光刻機(jī)已成為高端芯片大規(guī)模量產(chǎn)和工業(yè)化不可或缺的設(shè)備，目前僅有荷蘭阿斯麥公司能夠制造，但對(duì)中國(guó)禁售。
《南華早報(bào)》也指出，自2019年以來(lái)，由于來(lái)自美國(guó)的不斷施壓，全球唯一的EUV設(shè)備制造商阿斯麥已收緊了對(duì)華半導(dǎo)體出口規(guī)則，尤其是在對(duì)華銷售最先進(jìn)型號(hào)的光刻機(jī)設(shè)備方面。
在本月的一次投資者電話會(huì)議上，阿斯麥CEO富凱曾聲稱，中國(guó)確實(shí)有可能制造出EUV光源，但要造出完整的EUV光刻機(jī)，還需要很多很多年時(shí)間。
阿斯麥CEO富凱 《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》資料圖
今年3月5日，阿斯麥發(fā)布2024年度報(bào)告?！赌先A早報(bào)》注意到，報(bào)告顯示，盡管面臨美國(guó)不斷施壓，這家荷蘭企業(yè)仍計(jì)劃于2025年在中國(guó)首都北京建立一個(gè)“新的回收與維修中心”。臺(tái)媒《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》分析稱，美國(guó)一直阻止阿斯麥向中國(guó)出售最新設(shè)備，阿斯麥或考慮通過(guò)擴(kuò)大維修業(yè)務(wù)以穩(wěn)固中國(guó)市場(chǎng)。
根據(jù)最新年報(bào)內(nèi)容顯示，2024年，阿斯麥實(shí)現(xiàn)凈銷售額282.63億歐元，同比增長(zhǎng)2.55%，創(chuàng)下歷史新高。凈利潤(rùn)為75.71億歐元，較2023年降低了3.4%。去年，中國(guó)大陸首次取代中國(guó)臺(tái)灣，成為阿斯麥第一大市場(chǎng)，銷售額達(dá)到101.95億歐元，占其全球總營(yíng)收的約36.1%。
針對(duì)美國(guó)脅迫荷蘭對(duì)華進(jìn)行科技封鎖的相關(guān)情況，中國(guó)外交部發(fā)言人此前曾回應(yīng)稱，中方一貫反對(duì)美國(guó)泛化國(guó)家安全概念，以各種借口脅迫其他國(guó)家搞對(duì)華科技封鎖。半導(dǎo)體是高度全球化的產(chǎn)業(yè)，在各國(guó)經(jīng)濟(jì)深度融合的背景下，美方有關(guān)霸道、霸凌行徑嚴(yán)重違背國(guó)際貿(mào)易規(guī)則，嚴(yán)重破壞全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局，嚴(yán)重沖擊國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的安全和穩(wěn)定，必將自食其果。
中方敦促荷方，秉持客觀公正立場(chǎng)和市場(chǎng)原則，尊重契約精神，以實(shí)際行動(dòng)維護(hù)中荷兩國(guó)和雙方企業(yè)的共同利益，維護(hù)國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的穩(wěn)定和自由、開(kāi)放、公正、非歧視的國(guó)際貿(mào)易環(huán)境。中方將密切關(guān)注有關(guān)動(dòng)向，堅(jiān)決維護(hù)自身合法權(quán)益。
本文系觀察者網(wǎng)獨(dú)家稿件，未經(jīng)授權(quán)，不得轉(zhuǎn)載。
熱門跟貼