上海光机所EUV光刻技术获重大突破,中国芯片生产有望不再被美国“卡脖子”
(2025-04-30 13:37:00)
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(2025年)4月29日消息,据环球时报旗下账号“哇喔·环球新科技”、观察者网等报道,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称中国科学院上海光机所)林楠研究员带领团队,绕过二氧化碳激光,使用固体激光器技术成功开发出LPP-EUV光源,已经达到国际领先水平,对中国自主开展EUV光刻有重要意义。
上述报道称,该技术有望突破中国自主生产芯片的阻碍。
据悉,EUV光刻机中最核心的分系统是激光等离子体(LPP)EUV光源,主要关注能量转换效率(CE)。二氧化碳激光器激发的Sn等离子体 CE大于5%,是ASML光刻机的驱动光源,但此前这类光源由美国Cymer制造,在世界范围内处于垄断地位。
因此,林楠团队考虑使用固体脉冲激光器代替二氧化碳激光作为驱动光源,但能量效率需要进一步提升。目前林楠团队1um固体激光的CE最高可达到3.42%,超过了荷兰和瑞士研究团队的水平,虽然没有超过4%,但已经达到了商用光源5.5%转化效率的一半。
林楠团队研究人员估计,光源实验平台的理论最大转换效率可能接近6%,团队正计划增加进一步的研究,未来有望进一步实现国产EUV光刻技术。据了解,相关研究论文已经在近期成果发表在《中国激光》杂志今年第6期(2025年3月下)封面。
……即使转换效率只有3%,固态激光驱动的 LPP-EUV 光源也能提供瓦级功率,使其适用于 EUV 曝光验证和掩模检查”。论文中指出,虽然商用二氧化碳激光器功率很高,但它们体积庞大,电光转换效率低(低于 5%),而且运行和电力成本高昂。而固体脉冲激光器近十年来取得了快速发展,目前已达到千瓦级的功率输出,未来有望达到10倍以上。
需要说明的是,目前固体激光驱动等离子体EUV光源,或者说1 μm固体激光驱动Sn等离子体EUV光源的研究仍处于初期实验阶段,还未完全走向商业化。
林楠团队在论文中提到,结果显示,当激光峰值功率密度逐渐升高时,实现了高达3.42%的CE,该结果处于国际靠前水平,其所建立的LPP-EUV 光源实验平台和相关研究结果,为固体激光驱动等离子体EUV光刻光源及量测光源的国产化研发提供了技术支撑,对于中国自主开展的 EUV 光刻及其关键器件与技术的研发工作具有重要意义。
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