[db:作者] 发表于 2025-11-3 17:33

ASML高管预言成真?中国研发出固态光源新技术,前景很大


ASML这家荷兰公司,在芯片制造设备领域那可是老大,尤其是光刻机,几乎垄断了高端市场。他们的首席执行官彼得·温尼克,几年前在采访里说过一句话,大意是如果美国继续制裁,中国人聪明得很,可能会自己搞出新技术来。

当时很多人觉得这家伙就是在客套,或者是为了推销自家产品才这么说。没想到,这话没过几年,就有点像预言一样开始应验了。中国科学院最近搞出的全固态DUV光源技术,让人眼前一亮,这东西前景确实不小,能在芯片制造上玩出新花样。
芯片制造的核心设备就是光刻机,而光刻机的灵魂是光源系统。传统上,ASML的DUV光刻机用的是氟化氩准分子激光,靠气体激发产生193nm波长的光,用来刻7nm以上的芯片。更先进的EUV光刻机则用极紫外光,能搞定7nm以下的工艺,但这玩意儿超级复杂,全世界就ASML能大规模生产。
美国通过控制ASML的出口,来限制中国在高端芯片上的发展。温尼克在2023年1月的彭博采访里提到过,中国工程师有能力,如果被逼到墙角,会想出自己的路子。他当时强调,制裁可能适得其反,推动中国自主创新。这话在当时被一些人解读为捧场,但现在看,确实有点道理。

转到中国这边的突破。2025年3月,中国科学院光电技术研究所的团队公布了他们的研究成果:一种全固态的深紫外光源技术。这不是小打小闹,而是直接针对DUV光源的革新。传统DUV光源依赖稀有气体,像氩和氟的混合物,在高压电场下激发激光。
但中科院的方案用固态晶体来取代气体,具体是用Yb:YAG晶体作为起点,产生1030nm的基频光,然后通过多次谐波转换和光学参数放大,生成258nm和1553nm的两束光,最后在LBO晶体里混合,输出193nm的激光。功率目前是70mW左右,频率6kHz,光谱纯度很高,半峰全宽只有0.11pm,这指标已经接近商用水平,能满足3nm制程的需求。

为什么说这技术前景大?首先,它绕开了ASML的专利墙。ASML的EUV和DUV技术有上万项专利,很多核心部件来自美国公司,比如Cymer的光源供应商,本来就是美国企业,后来被ASML收购,但还是受美国禁令影响。中国这个固态方案从结构到材料都变了样,不用气体,避免了那些专利纠缠。结果呢?中国可以自己建系统,不用再求着买国外设备。
其次,结构简单多了。传统光刻机体积庞大,像个小房子,12米长、7米宽、4米高,里面零件复杂得要命。中科院这个固态光源能把整体体积缩小30%到50%,能耗降70%,这意味着生产成本低,维护容易,对工厂来说是实打实的节省。
第三,在性能上,它让DUV光刻机能干EUV的活。通过多重曝光技术,用这个光源就能制造7nm甚至3nm芯片,不必非得依赖EUV。这就等于给中国芯片产业开了条侧门,美国的制裁效果打折。

当然,这技术不是完美无缺。目前功率还低,只有ASML准分子激光的0.7%,频率也只是人家的三分之二,短期内没法支撑大批量生产。但这只是实验室阶段,迭代空间大得很。团队已经在优化晶体放大效率,引入新泵浦源,预计两年内能推到工程验证。上海微电子设备公司已经开始适配测试,如果顺利,很快就能进生产线。
更酷的是,他们还加了涡旋光束元素,用螺旋相位板把光转成携带轨道角动量的形式,这在全球是首创,能用在量子芯片光刻和超精密缺陷检测上。国际光学工程学会已经认可了这成果,发表在专业期刊上,荷兰媒体甚至说这是中国在ASML盲区里开的战场。

回过头看温尼克的预言。他在2013年上任CEO前,是ASML的CFO,管财务那套,从1999年就开始在公司干活。2023年那次采访后,他的观点在行业里搅起波澜。ASML当时正被荷兰政府管着,不能卖EUV给中国,温尼克在财报会上反复说,全球供应链不能断,中国市场对他们很重要。
但现实是,美国捏着核心技术,ASML也没法完全自主。温尼克2024年4月退休时,公司市值已经很高,但他留下的那句话,现在看像是个警示。继任者克里斯托夫·富凯接手后,ASML还在推高NA EUV,但中国这边的动静让他们得警惕。

从全球格局说,这突破可能重塑半导体产业链。中国占全球70%的成熟芯片产能,如果固态DUV量产,ASML在14nm到65nm的市场份额会受冲击。中国企业像华为和中芯国际,已经在用多重曝光等技巧绕路子,现在加了这个光源,3nm工艺指日可待。
这不光是技术事,还牵扯经济。光伏和高铁上,中国就用过换道超车策略,现在芯片也可能复制。哈工大之前试过Z箍缩技术做EUV光源,但还是基于传统路子,没这个固态方案彻底。
挑战还在后头。功率要提升到百瓦级,稳定性得过工业关,得24/7跑不停。产业链整合也关键,光源得和光学系统、双工作台配上,中国光刻全链路能力在考验中。国际上,ASML CEO曾说中国十年内搞不出EUV,但现在DUV固态这步,让他们的话有点站不住脚。德国《明镜周刊》评论,这是对西方精密制造的讽刺。

前景大不大,得看落地。短期内,中国芯片自给率会升,减少对外依赖。长期看,如果EUV上也用固态思路,更先进芯片不是梦。行业专家分析,这技术不只光刻,还能扩展到其他光电领域,像激光加工和医疗设备。全球半导体市场值万亿美元,中国这步棋下得稳,ASML得调整策略。
ASML垄断多年,但中国不甘心被卡脖子,搞出自己的路子。前景很大,但也得一步步来。芯片业竞争白热化,谁笑到最后,还得看谁迭代快。温尼克退休了,但他的预言像个提醒,创新不分国界,谁被逼急了,谁就可能爆发出惊人能量。中国这个固态光源,就是个例子,前路光明,但得实干。
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