光刻機時刻牽動著中國國產半導體產業的神經,尤其是EUV光刻機的進展更是成為國人的“眼中釘”。
近日根據外媒消息,國產EUV光刻機預計2025年三季度進入試生產階段,光源穩定性連續100小時波動僅0.8%,優於ASML最新機型,裝置體積縮小至三分之一,已獲專利並延長光刻鏡使用壽命至1000小時。
於此同時國產半導體供應鏈也傳出國產晶片代工龍頭已經開始預留產能,等待國產EUV光刻機的正式投產。目前來說首先是搞定5nm製程,但由於前期良率和產能並不能完整保證,以及滿足市場需求;根據業內人士透露,如果國產5nm量產將不會大幅傾斜手機SOC,而會均衡考慮AI晶片和車機晶片的需求。
從外媒以及業內消息綜合而言,對於此次國產EUV光刻機在今年三季度順利試產將是較為靠譜的。
為此,簡單梳理一下近幾年國產EUV光刻機相關機構的官宣消息:
2021年,EUV光源和雙工件台系統取得了顯著進展;
2021年,成功研製了直線式勞埃透鏡鍍膜裝置和奈米聚焦鏡鍍膜裝置,滿足了EUV光刻鏡頭的高製程需求。
2022年,國內首台高能同步輻射光源裝置的安裝和運行,為EUV光刻技術提供了重要的技術支撐。
2022年,EUV光刻鏡頭的鏡面光潔度達到極高標準(不超過50皮米),完成中國在實現高端晶片製程中的最後一個關鍵挑戰。
另外,根據2024年5月17某院士公開做報告時透露:國產DUV光刻機已經獲得突破,已完成整機組裝,正在測試之中。巧合的是,當時作報告的時候也透露了:國產EUV光刻機也正在研發過程中。
也就是說,國產DUV光刻機還需要進一步的產線驗證,套刻精度測試、工藝穩定性評估、量產工藝轉移以及技術支援與服務,才能進入正式量產。
而且值得注意的是,5月22日荷蘭外交大臣訪華期間,中荷就半導體出口管制達成共識,強調互補合作維護全球供應鏈穩定。雙方反對濫用國家安全限制技術出口,願通過對話緩解供應鏈壓力,為不確定的全球經濟注入穩定性。
因此,從ASML高層的消息、荷蘭政府高層的表態以及國內公開消息來看,國產EUV光刻機確實處於突破臨界點之中。
其二,困擾國產光刻機已久的光源問題,近期也不斷爆出突破消息。
中科院2025年3月24日宣佈成功研發全固態深紫外(DUV)雷射光源技術,其核心突破在於採用Yb:YAG晶體放大器生成1030奈米基頻光,通過兩條獨立光路分別實現波長壓縮與拉伸,最終在硼酸鋰(LBO)晶體中混合生成193奈米雷射。
在這之前,國際DUV光刻機市場上,ASML、佳能、尼康的DUV光刻機都採用了氟化氙(ArF)准分子雷射技術,通過氬、氟氣體混合物在高壓電場下生成不穩定分子,釋放出193nm波長的光子,然後以高能量的短脈衝形式發射,輸出功率100-120W,頻率8k-9kHz,再通過光學系統調整,用於光刻裝置。
而中科院此次的技術路徑完全繞開傳統氟化氬准分子雷射方案,系統體積縮小50%,能耗降低30%,並首次實現固態雷射器生成攜帶軌道角動量(OAM)的渦旋光束。更重要的是,這一波長與當前主流的DUV光刻技術完全一致,理論上可支援3nm製程晶片的製造。
當然,雖然中科院的固態雷射器在實驗室裡表現不錯,但功率還比較小,離大規模量產的100瓦功率還有一定的差距。
我們知道整個光刻系統核心部件主要有:光源產生器、光源穩定器、光學系統和控制系統。從當前技術進展來看,雖然不能直接判斷國產EUV光刻機已經上產線了,但技術上的“卡脖子”確實在一個一個攻破。
因此,飆叔認為國產EUV光刻機先現處於偵錯階段,如果偵錯的順利,今年三季度確實將投入試產!至於正式量產時間,預計還需要一年左右時間,也就是說2026年或許我們可以看到結果! (飆叔科技洞察)