真的造出来了!中国光刻机历史性突破,荷兰ASML担心的事情出现了

梦清州 2025-03-31 11:25:46

前言

2025年3月,国内突然传出一则重磅消息,这瞬间引爆了全球半导体行业,中国科学院宣布成功研发出基于固态激光技术的DUV(深紫外)光刻机。

据知情人士透露,这次研发的技术与ASML的技术大相径庭,它打破了欧美传统光刻机的研发思路,并且该技术可支持3nm工艺,在性能上完全不输ASML。

研发路上的艰辛

曾几何时,光刻机被视为中国科技领域永远无法逾越的高山,当初,为了买一台高端光刻机,我们得看多少张脸呢,又得受多少回气,就这人家还不卖给你呢。

其实在之前美国就联合荷兰、日本等国家对中国实施严格的技术封锁和打压,其中就包括了光刻机技术的封锁。

ASML公司的高端EUV光刻机被禁止向中国出口,甚至连中低端的DUV光刻机也受到严格限制,一度让中国半导体产业陷入被动局面。

不过话说回来呢,也恰恰是这种极端的外部压力,反过来促使了中国科技自主研发的决心。

此次中科院研发的固态DUV(深紫外)激光,让中国技术重新站了起来,获得了世界的瞩目,而且该成果已获国际光电工程学会认可。

在此前荷兰光刻机巨头ASML曾断言中国十年内造不出EUV光刻机,而在今天我们已经突破了“卡脖子”的技术,这不仅是国家之间的技术较量,更关乎着全球半导体的格局变化。

中科院独出心裁

目前全球主要的DUV光刻机制造商如ASML、Canon和Nikon,均采用氟化氩(ArF)准分子激光技术,但依赖稀有气体激发深紫外光,不仅维护成本高昂,核心材料也会受制于人。

而中科院团队却找到了另外一条道路,中国此次公布的DUV光刻机,最大亮点在于它采用了完全不同于ASML的固态激光技术。

团队以国产晶体为能量核心,借助量子级联技术精准调控激光波长至193纳米,且能经由两条不同光学路径实现波长转换。

这是一次重大的突破,这项技术使传统光刻机彻底摆脱了依赖稀有气体的局面,让核心材料不在难以获取,使设备的维护成本直接降低了30%,并且在性能上也表现出极佳的稳定性。

但由于是新技术研发,自主知识产权的光刻机只是初步技术展示了可行性,目前这项技术还存在着理论可能与现实之间的鸿沟。

尽管中科院宣称该技术可支持3nm工艺,但关键参数仍与ASML存在显著差距。

这些数据表明现在生产的样机的工作效率还远不足以达到商用设备的水平,目前可能只能适用于实验室或者小规模的试产。

不过通过多重曝光技术,中国团队可能利用现有设备在有限条件下实现3nm工艺的探索,通过技术的迭代,完全可以达到理想的工作状态。

虽然当前我们的设备使用场景有限,但是技术的产生对于未来的发展是具有重大意义的,这不是通过参数就可以衡量的。

从替代到自主知识产权,帮助我们技术突围

在之前由美国主导的《瓦森纳协定》对中国实现了技术封锁,美国了限制重要晶体对中国的出口,日本收紧硼酸锂专利授权,都想要组织中国的技术发展进步。

但这时我们已经有了成熟的晶体生产工艺,并且申请了非化学计量比晶体合成法的58项国际专利。

而且对比ASML的极紫外(EUV)技术需要维持液态锡滴在真空中的完美球形,中国方案凭借全固态结构的先天优势,将光刻机运行环境从超高真空放宽至普通洁净车间。

形成的产业协同效应正在帮助我们加快建设覆盖光刻胶、光学元件、精密温控的完整产业链,国际半导体产业协会(SEMI)报告显示,中国半导体设备国产化率从7%跃升到了惊人的32%。

研究中心搞出的镧系稀土超分辨光刻技术,直接把光刻波长,压缩到了纳米级别,这是什么概念呢,就好比,原本你只能用粗笔来画画,现在突然,给你换成了绣花针!

这种精度的提升,直接让那些曾经对我们指手画脚的外国专家们,都傻了眼,但这还没完这还没算完呢,中芯国际的防震地基,那可真是“基建狂魔”搞出来的,又一超棒作品。

三十八层的混凝土隔离层,把车间的温度波动,稳稳地控制在了±0001℃以内。

要是稍微说得夸张点儿,就算外面刮着20级大风,车间里的蜡烛,都不会有一点点晃动。对这些细节这么极致地追求,正好就是中国制造朝着中国智造转变的一个小小的代表。

而且这种情况让ASML有点坐不住了。

对于ASML的压力

当前,中国已占据全球70%的成熟制程芯片产能,而全新技术的突破将进一步挤压ASML在高端市场的份额。

这还真应了ASML CEO彼得·温宁克的预言“如果中国掌握DUV技术,全球半导体格局将彻底改写”。

就目前来看,国产28nm纳米压印设备每分钟12片晶圆的生产速度,92.3%的良品率,直接碾压ASML的早期机型。

更重要的是,我们的设备价格只有荷兰货的五分之一,这性价比,简直是“白菜价”!

这说明我们不但能造出自己的光刻机,而且还能造出质量优良、价格低廉的光刻机,这种光刻机一旦普及开来,对ASML的市场冲击将是巨大的,你说他没有压力谁相信啊。

面对中科院的这次技术突破,荷兰《新鹿特丹商报》评论称“中国用固态激光技术撕开了ASML的专利铁幕,这比美国芯片禁令更具杀伤力”。

而德国《明镜周刊》则哀叹“中国光刻机的崛起,是对西方精密制造业的终极嘲讽”,在ASML焦虑的背后,还可能隐藏着全球技术霸权动摇的信号。

中科院的全固态DUV光源技术,宛如一束破封锁之激光,更是中国半导体产业由“跟随”迈向“引领”的转折点,中国半导体产业必然会谱写更多令世界惊叹的传奇。

这也表明了中国在极端封锁条件下仍然有非常强的创新能力,不管对中国进行怎么样的打压,他总会走出一条创新的路,一条从没有人走过的路。

当国产光刻机以名山之姿巍然屹立,当全固态技术开启光刻新纪元,世界终将明白:这不是终结,而是一个文明古国在科技赛道上加速超越的新起点。

新华每日电讯——2025-03-28——中国科学院成功研发, 全固态DUV光源技术,可发射193nm相干光,有望生产3nm

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梦清州

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