前荷蘭ASML首席科學家 —— 推動了中國在極紫外（EUV）領域的最新突破研究論文顯示，研究團隊通過固態雷射驅動方法在光刻研究中取得了世界級成果中國研究人員通過建構一個在國際競參數下運行的極紫外光源平台，突破了國產先進晶片生產的關鍵障礙，一篇研究論文如是指出。該團隊來自中國科學院上海光學精密機械研究所，由曾任荷蘭ASML光源技術負責人林楠領銜。自2019年起，在美國壓力下，全球唯一的EUV光刻機製造商ASML被禁止向中國出售其最先進機型，而EUV裝置對於製造7奈米以下製程晶片至關重要。在4月16日的投資者電話會議上，ASML首席執行官克里斯托夫·富凱表示，“產生一些EUV光總是可能的，但中國要造出一台EUV光刻機還需要很多、很多年”。林楠於2021年響應國家海外高層次人才引進計畫回國，並創立了撰寫該論文的先進光刻技術研究組。在加入ASML之前，林楠曾獲歐盟瑪麗·居里行動計畫資助，在2023年諾貝爾物理學獎獲得者、瑞典皇家科學院院士安妮·呂耶（Anne L’Huillier）指導下開展研究。該論文發表於三月刊《雷射學報》，稱團隊開發出一種雷射電漿體（LPP）EUV光源 —— 光刻機的核心部件 —— 這可能成為中國半導體產業的重大突破。“該實驗平台將支撐固態雷射驅動電漿體EUV光源及其測量系統的國產化，對中國發展EUV光刻技術及其關鍵元件具有重要意義，”論文寫道。論文指出，林楠團隊基於固態雷射建構了光源平台，有別於ASML的工業光刻裝置 —— 後者採用CO₂雷射技術將電路圖案轉移到矽片等基材上。CO₂雷射可輸出十千瓦量級功率並具高重複頻率，而固態平台此前性能較低。林楠等人寫道：“商業CO₂雷射器功率雖高，但體積大，壁插效率低（低於5%），運行及用電成本高。”“過去十年固態脈衝雷射快速發展，如今已實現千瓦級輸出，未來有望提升十倍以上。它們體積緊湊，壁插效率約20%，有望成為下一代LPP-EUV光刻的驅動光源。”論文稱，該實驗平台的成果已與國際上類似的固態LPP-EUV研究相當，其轉換效率也達到了商業CO₂雷射光源的一半以上。團隊使用1微米固態雷射，獲得最高3.42%的轉換效率 —— 超過荷蘭奈米光刻先進研究中心2019年的3.2%，以及蘇黎世聯邦理工學院2021年的1.8%。資料對比顯示，中國平台尚低於中央佛羅里達大學2007年創下的4.9%，以及日本宇都宮大學去年記錄的4.7%。論文指出，商業CO₂雷射驅動的EUV光刻光源轉換效率約為5.5%。研究人員指出，千瓦級1微米固態雷射已成熟並可商用，“即便轉換效率為3%，固態雷射驅動的LPP-EUV光源也可提供瓦級功率，足以用於EUV曝光驗證和掩膜檢測”。他們估算，該平台理論最高轉換效率可接近6%，並計畫通過進一步測試來最佳化理論與實驗結果。 ( 機構調研記)
