中國光刻機新突破！

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)