在 ASML 統(tǒng)治 EUV 領域的二十年里,其二氧化碳激光技術體系始終是行業(yè)標桿。但林楠團隊另辟蹊徑,采用固態(tài)激光器方案實現(xiàn)了 3.42% 的轉(zhuǎn)換效率,這一指標不僅超越蘇黎世聯(lián)邦理工學院等西方頂尖機構(gòu),更比 ASML 現(xiàn)有技術提升了 40%。這種顛覆性創(chuàng)新源于團隊對下一代高能效系統(tǒng)的前瞻性布局 —— 通過優(yōu)化激光脈沖控制算法和靶材材料,該平臺理論效率可達 6%,遠超當前商業(yè)基準。
值得關注的是,林楠團隊在光源穩(wěn)定性上取得突破。其自主研發(fā)的激光等離子體(LPP)系統(tǒng),通過雙脈沖打靶技術將錫液滴控制精度提升至納米級,這一技術路徑與 ASML 的高壓汞燈方案形成差異化競爭。這種技術路線的選擇,不僅規(guī)避了西方技術封鎖,更為未來擴展至更短波長(如 6.7nm)奠定了基礎。
2021 年林楠的歸國,被業(yè)界視為中國半導體人才戰(zhàn)略的關鍵落子。這位師從諾貝爾物理學獎得主 Anne L’Huillier 的科學家,曾主導 ASML EUV 光源研發(fā)的核心項目。他的回歸不僅帶來了 ASML 的技術積累,更帶來了全球視野的研發(fā)理念。
在他的帶領下,團隊構(gòu)建了 “基礎研究 – 技術轉(zhuǎn)化 – 產(chǎn)業(yè)應用” 的全鏈條創(chuàng)新體系。通過與清華大學 SSMB-EUV 光源方案的協(xié)同,中國在 EUV 領域形成了多技術路徑并行的研發(fā)格局:一方面推進固態(tài)激光光源的工程化,另一方面探索基于穩(wěn)態(tài)微聚束(SSMB)的下一代光源。這種 “兩條腿走路” 的策略,使中國在光源領域的技術儲備超越單一技術路線的局限。
盡管光源突破意義重大,但構(gòu)建完整 EUV 生態(tài)系統(tǒng)仍是巨大挑戰(zhàn)。目前,中國在 EUV 光學元件、光刻膠、對準系統(tǒng)等關鍵領域仍依賴進口。不過,國內(nèi)科研機構(gòu)正加速填補空白:
光刻膠:南開大學團隊開發(fā)的金屬氧化物光刻膠,在靈敏度和分辨率上已接近國際水平;武漢太紫微公司的 T150 A 光刻膠更通過量產(chǎn)驗證,其 120nm 的極限分辨率超越同類進口產(chǎn)品。
光學鏡面:上海光機所的離子束拋光技術,已實現(xiàn)反射鏡表面粗糙度低于 0.1nm,接近 ASML 的亞納米級精度。
對準系統(tǒng):中國電子科技集團研發(fā)的納米級同步定位技術,可將掩模臺與晶圓臺的同步誤差控制在 0.5nm 以內(nèi),達到 EUV 光刻機的核心指標。
林楠團隊的光源技術若與上海微電子的 DUV 光刻機結(jié)合,通過多重曝光技術可實現(xiàn) 7nm 制程,這將直接沖擊臺積電、三星的先進制程優(yōu)勢。更長遠來看,中國在 EUV 領域的技術儲備,可能使 2030 年的 3nm 以下制程競爭格局發(fā)生根本性改變。
面對西方的技術封鎖,中國選擇了 “以空間換時間” 的策略:在中低端市場用 DUV 光刻機保障產(chǎn)能,在高端領域集中攻關 EUV。這種 “雙軌并行” 的戰(zhàn)略,正使中國從芯片消費大國向技術輸出國轉(zhuǎn)型。
站在 2025 年的節(jié)點回望,這場光源革命的意義遠超技術本身。它標志著中國在半導體領域的創(chuàng)新范式發(fā)生質(zhì)變 —— 從跟隨模仿到源頭創(chuàng)新,從單點突破到系統(tǒng)重構(gòu)。