中科院重磅官宣,ASML始料未及,外媒:中国开始关闭EUV的大门

科技小笛 2025-03-28 17:09:59

一、封锁与突破:从“卡脖子”到“破冰”

当美西方将光刻机视为遏制中国半导体产业的“战略核武器”时,ASML的EUV光刻机一度成为横亘在中国芯片自主化道路上的“珠峰”。

让人感到振奋的是,就在2025年3月,中国科学院突然重磅宣布,已成功研发出了全固态深紫外(DUV)激光光源技术。这一消息瞬间引爆了业界,不仅让ASML措手不及,不少外媒更是纷纷感叹:“中国开始关闭EUV的大门”。

长期以来,ASML凭借对极紫外光(EUV)技术的绝对掌控,几乎垄断了7nm以下先进制程芯片的制造能力。其EUV光刻机单台售价高达1.5亿美元,但由于美方的限制,ASML始终无法对中企客户出口该设备,这导致我们在高端芯片制造领域长期受制于人。

而中科院此次取得的“固态DUV光源技术”研发成果,则完全绕开了ASML的气体激光专利体系,并且以193nm波长直接对标ASML主流DUV光刻需求,堪称国产芯片破冰的关键一步。

二、技术路径之争:ASML的“软肋”与中国的“弯道超车”

ASML的DUV光刻机依赖氟化氩(ArF)准分子激光技术,通过高压电场激发气体混合物生成193nm光子。该技术虽成熟,但存在两大硬伤:一是依赖稀有气体(如氩、氟)和复杂的气体循环系统,导致设备庞大且维护成本高;二是专利壁垒森严,全球供应链高度集中。

相比之下,中科院的固态DUV技术采用Yb:YAG晶体放大器,通过非线性光学路径将1030nm激光分路转换为258nm和1553nm光束,最终在硼酸锂(LBO)晶体中混合生成193nm激光。这一技术路径完全基于固态元件,无需气体介质,系统复杂度降低30%,能耗减少40%,且避开了ASML的专利封锁。

尽管当前固态DUV光源的平均功率(70mW)和频率(6kHz)仅为ASML ArF系统(100-120W、9kHz)的1/1400和2/3,但其光谱纯度(线宽<880MHz)已与商用系统相当,且在体积、成本和环保性上展现出颠覆性潜力。

正如业内人士所分析的那样:“中国用固态激光证明了另一种可能——即便功率暂时落后,但技术路径的创新足以撼动垄断根基”。

三、冲击与重构:EUV的“不可替代性”被削弱

ASML的霸主地位建立在其EUV技术的不可替代性上——13.5nm波长的极紫外光能实现7nm以下制程,而传统DUV光刻机受限于波长和分辨率,仅能支持7nm及以上工艺。

中科院的固态DUV技术通过浸没式光刻和多重曝光工艺,已可支持3nm制程的量产需求,直接挑战EUV的“护城河”。这一突破意味着,即便没有EUV光刻机,中国仍可通过DUV技术的高精度迭代,实现先进制程的自主化生产。

其更深远的影响在于对国内半导体产业链的补齐。中国光刻机产业链此前受困于光源、光学系统和精密控制三大短板,而此次固态DUV光源的突破,结合国产双工件台(如上海微电子)和物镜系统(如长春光机所)的进展,标志着中国光刻机“全链条突围”进入倒计时。

兴业证券分析指出,光刻机国产替代的加速将带动零部件供应商的爆发式增长,形成“技术突破—市场验证—资本反哺”的正向循环。

四、ASML的“两难”:依赖中国市场,却恐惧技术反超

面对中国技术的崛起,ASML陷入战略焦虑。一方面,中国是全球最大的半导体设备市场,2023年中国大陆贡献了ASML DUV光刻机销量的34%;另一方面,ASML担忧中国技术突破将威胁其垄断地位。

为此,ASML采取“合规框架下的灵活操作”——通过合资公司和技术授权向中国出售DUV设备,同时在深圳设立研发中心以绑定中国市场。其CEO克里斯托弗·福凯坦言:“向下一代光刻系统转型的成本极高,客户(包括中国)将面临艰难选择”。

与此同时,全球光刻技术路线呈现多元化趋势:日本佳能押注纳米压印(NIL),以低成本、低能耗为卖点;中国则探索激光驱动等离子体(LDP)技术,试图绕开EUV的光学限制。

但相较之下,中科院的固态DUV技术更具现实意义——其与现有DUV生态兼容,无需重构供应链,且技术成熟度远超NIL和LDP。这种“双轨并行”策略(DUV迭代+新技术储备),使中国在光刻机竞赛中占据独特优势。

五、未来十年:全球半导体格局的重构与中国时间表

尽管固态DUV技术仍需突破功率瓶颈(需提升至100W以上)和商业化验证,但其技术路径的可行性已得到国际学界认可。哈尔滨工业大学的研究显示,通过优化Yb:YAG晶体效率和光学参数放大(OPA)设计,功率有望在3-5年内提升至300mW,逐步逼近工业级需求。

若中国能在2030年前实现DUV光刻机的全面国产化,全球半导体格局将迎来剧变:ASML的EUV垄断被部分瓦解,中国在中低端芯片市场实现自给自足,并逐步向高端市场渗透。届时,美国的技术封锁将彻底失效,正如ASML高管所言:“要不了两年,中国将借助多元合作摆脱供应链依赖”。

结语:中国芯片的“破壁时刻”

中科院的固态DUV技术突破,不仅是单一技术的胜利,更是一场全球半导体权力重构的序幕。当中国以自主创新撕开技术铁幕时,ASML的垄断神话正悄然崩塌。外媒的惊叹——“中国开始关闭EUV的大门”——实则是旧秩序的哀鸣,更是新秩序的号角。未来的芯片战争,胜负或将取决于谁能更快将实验室的微光,转化为产业革命的燎原之火。

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评论列表
  • 2025-03-31 16:57

    小啊和它兄弟小台,好日子不多了,那就是王小二过年

科技小笛

简介:有理解、有深度,这里有最精彩的科技资讯