外网资深网友称中国有望通过LDP-EUV实现光刻机换道超车

B站影视 电影资讯 2025-03-19 12:56 1

摘要:近日,外网一位自称台积电员工,曾在三星、IBM Research、洛斯阿拉莫斯、欧洲核子研究中心、美国宇航局等科技实体工作过的网友发帖称,中国有望通过激光诱导放电等离子体(LDP)EUV生成商业化准动是光刻技术的DeepSeek时刻。

近日,外网一位自称台积电员工,曾在三星、IBM Research、洛斯阿拉莫斯、欧洲核子研究中心、美国宇航局等科技实体工作过的网友发帖称,中国有望通过激光诱导放电等离子体(LDP)EUV生成商业化准动是光刻技术的DeepSeek时刻

春江未暖鸭先知,专业资深人士很容易通过蛛丝马迹推测出某项技术的大致进展。这位网名为“博士金(金瑞妍)”的外网网友拥有常人难以拥有的技术背景,她一定是发现或得到什么重磅消息才会认为我国有望通过“LDP-EUV”技术路线实现光刻技术的“Deepseek”时刻。

如果有兴趣,只需要搜索国内与EUV相关的技术专利,就会发现我国的EUV光刻机相关技术专利已经全面覆盖所有可能实用的技术路线,如LPP-EUV、DPP-EUV、LDP-EUV、SR、FEL-EUV、SSMB-EUV等技术路线。这其中前三种技术路线其实是大同小异,都是由EUV光源、反射镜、双工件台、真空腔等4部分组成,主要区别在于光源工作原理不一样。

一、LPP-EUV光源工作原理和优缺点

通过高功率激光脉冲轰击液态金属靶材(如锡滴),产生高温等离子体,释放波长13.5 nm的EUV光。该技术是目前主流技术,被ASML的EUV光刻机采用,是目前唯一量产的技术路线。日本尼康正在研制的EUV光刻机也采用这个技术路线。

这种EUV光源优点是亮度较高,适合高分辨率光刻需求。

有4方面优点:

1. 高转换效率:激光能量转换为EUV光的效率较高(约5%)。

2. 低碎屑污染:通过优化靶材(如锡滴)和缓冲气体,减少等离子体碎屑对光学元件的损伤。

3. 可扩展性:通过多路激光并行或高重复频率设计,可提升功率(例如250W以上)。

4. 控制精度高:激光参数(脉宽、能量)和靶材位置可精确调节。

有3方面缺点:

1. 系统复杂:需要高功率CO₂激光器(数十千瓦级)和精密靶材控制系统,成本极高。

2. 热管理挑战:高功率激光导致热负载大,需复杂冷却系统。

3. 靶材消耗:锡滴需持续供给,存在靶材残留清理问题。

二、DPP-EUV光源工作原理和优缺点

通过高压放电在电极间产生等离子体,释放EUV光。早期EUV光源的主要研究方向,但受限于功率和稳定性,逐渐被LPP取代。早期研究和小规模实验设备,目前逐渐被边缘化。

有2方面优点:

1. 结构简单:无需复杂激光系统,设备成本较低。

2. 高瞬时功率:放电产生的等离子体瞬时功率较高。光源功率可以做到250W以上。

有4方面缺点:

1. 电极损耗严重:放电过程中电极材料(如锡或氙)的溅射污染光学元件,降低系统寿命。

2. 转换效率低:能量转换效率仅约1-2%。

3. 功率瓶颈:难以实现高重复频率,长期功率稳定性差。光源功率难以做到100W以上。

4. 维护成本高:频繁更换电极和清理碎屑增加运营成本。

三、LDP-EUV光源工作原理、优点和存在的问题

结合激光和放电技术,先用放电产生预等离子体,再用激光进一步激发以提高EUV输出。若能研制成功,有望集合LPP-EUV和DPP-EUV两种光源优点,削弱这两种光源缺点,最终做到LPP的高效性和DPP的低成本。

有3方面优点:

1. 提升效率提升:激光辅助可提高放电等离子体的能量利用率。

2. 减少碎屑:通过优化放电和激光参数,减少电极材料溅射。

3. 降低成本:相比LPP-EUV,这种光源对激光器的功率要求较低。

存在的问题:

1. 技术不成熟:尚处于实验室阶段,工程化难度大。

2. 系统复杂度增加:需同时协调放电和激光系统,控制难度高。

3. 功率限制:目前输出功率仍低于LPP,难以满足量产需求。需进一步研发突破才有能对LPP-EUV技术路线形成综合优势。

从相关研究论文和技术专利来看,我国第一代EUV光刻机最有可能采用LPP-EUV和LDP-EUV两种技术路线,并且研究已经很深入,很有可能已经造出整机,处于调试阶段。

一旦我国真的率先研制出采用LDP-EUV光源的极紫外光刻机,将有望凭借更低的使用成本和更低的造价在竞争中领先ASML,达到“换道超车”的效果。

来源:科技解析站

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