4月29日,由中國科學院上海光機所林楠研究員領銜,成功建構出以國際競爭參數運作的極紫外線(EUV)光源平台。這項突破不僅打破了西方在 EUV 核心技術上的壟斷,更標誌著中國半導體產業正式叩開了7奈米以下先進製程的大門,據悉林楠曾是荷蘭ASML公司研發科學家、研發部光源技術負責人。
在ASML 統治EUV 領域的二十年裡,其二氧化碳雷射技術系統始終是產業標竿。但林楠團隊另闢蹊徑,採用固態雷射方案實現了3.42% 的轉換效率,這項指標不僅超越蘇黎世聯邦理工學院等西方頂尖機構,更比ASML 現有技術提升了40%。這種顛覆性創新源自於團隊對下一代高能效系統的前瞻性佈局- 透過最佳化雷射脈衝控制演算法和靶材材料,該平台理論效率可達6%,遠超過目前商業基準。
值得關注的是,林楠團隊在光源穩定性上取得突破。其自主研發的雷射電漿體(LPP)系統,透過雙脈衝打靶技術將錫液滴控制精度提升至奈米級,此技術路徑與ASML 的高壓汞燈方案形成差異化競爭。這種技術路線的選擇,不僅規避了西方技術封鎖,也為未來擴展至更短波長(如6.7nm)奠定了基礎。
2021 年林楠的歸國,被業界視為中國半導體人才策略的關鍵落子。這位師從諾貝爾物理學獎得主Anne L'Huillier 的科學家,曾主導ASML EUV 光源研發的核心計畫。他的回歸不僅帶來了ASML 的技術積累,更帶來了全球視野的研發概念。
在他的帶領下,團隊建構了"基礎研究- 技術轉化- 產業應用" 的全鏈條創新體系。透過與清華大學SSMB-EUV 光源方案的協同,中國在EUV 領域形成了多技術路徑並行的研發格局:一方面推進固態雷射光源的工程化,另一方面探索基於穩態微聚束(SSMB)的下一代光源。這種"兩條腿走路" 的策略,使中國在光源領域的技術儲備超越單一技術路線的侷限。
儘管光源突破意義重大,但建構完整EUV 生態系統仍是巨大挑戰。目前,中國在EUV 光學元件、光阻、對準系統等關鍵領域仍依賴進口。不過,國內科研機構正加速填補空缺:
光阻:南開大學團隊開發的金屬氧化物光阻,在靈敏度和解析度上已接近國際水平;武漢太紫微公司的T150 A 光阻更通過量產驗證,其120nm 的極限解析度超越同類進口產品。
光學鏡面:上海光機所的離子束拋光技術,已實現反射鏡表面粗糙度低於0.1nm,接近ASML 的亞奈米級精度。
對準系統:中國電子科技集團研發的奈米級同步定位技術,可將掩模台與晶圓台的同步誤差控制在0.5nm 以內,達到EUV 微影機的核心指標。
林楠團隊的光源技術若與上海微電子的DUV 光刻機結合,透過多重曝光技術可實現7nm 製程,這將直接衝擊台積電、三星的先進製程優勢。更長遠來看,中國在EUV 領域的技術儲備,可能使2030 年的3nm 以下製程競爭格局發生根本性改變。
面對西方的技術封鎖,中國選擇了"以空間換時間" 的策略:在中低端市場用DUV 光刻機保障產能,在高端領域集中攻關EUV。這種"雙軌並行" 的戰略,正使中國從晶片消費大國向技術輸出國轉型。
站在2025 年的節點回望,這場光源革命的意義遠超過科技本身。它標誌著中國在半導體領域的創新範式發生質變—— 從跟隨模仿到源頭創新,從單點突破到系統重構。 (DOIT傳媒)