重大突破！国产EUV光源技术重大突破，国产EUV光刻机不远了吗？

2025年4月，中国科学院上海光学精密机械研究所（上海光机所）林楠研究员团队宣布了一项重大突破：基于固体激光器的LPP-EUV（激光等离子体极紫外）光源技术成功研发，其能量转换效率（CE）达到3.42%，超越荷兰与瑞士团队水平，并接近商用光源效率的一半。此项成果相关研究论文已发表于《中国激光》杂志今年第6期。

众所周知，目前全球唯一能生产EUV光刻机的就是荷兰ASML公司，也是国产半导体及国产芯片产业被“卡脖子”的核心部件。那此次上海光机所LPP-EUV（激光等离子体极紫外）光源技术与ASML光刻机技术的主要差异在哪儿？是否已具备挑战ASML光刻技术了呢？

一、固体激光器 vs. 二氧化碳激光器

我们知道所谓EUV，指的是波长13.5nm的极紫外光，相比于当前主流DUV光刻机用的193nm光源，EUV的光源只有十五分之一，能够在硅片上刻下更小的沟道。目前，ASML主要采用美国Cymer公司的二氧化碳激光器激发锡（Sn）等离子体产生13.5nm的极紫外光，能量转换效率达到了5.5%。

此次上海光机所技术使用的是固体脉冲激光器替代二氧化碳激光器驱动LPP-EUV光源。通过优化激光峰值功率密度，团队实现了3.42%的转换效率，虽未达到商用水平，但已超越欧洲研究团队，且理论模型显示未来可提升至6%。

上海光机所固体激光器与ASML二氧化碳激光器具体技术参数差异，以及优缺点如下表：

值得一提的是，固体激光器虽然目前距离商用还有差距，但其电光转换效率提升空间大，千瓦级功率输出已实现，未来有望达到十倍增长；同时，即使当前效率仅3%，其瓦级功率已能满足EUV掩模检测和曝光验证需求，为后续研发奠定了坚实的基础。

二、国产EUV光刻机，从实验室到产业化

我们知道EUV光源是光刻机的“心脏”，其性能直接决定芯片制程精度。此次上海光机所技术若成功商业化，将打破ASML与Cymer的垄断，为国产EUV光刻机提供自主可控的光源系统。目前，该技术已建立实验平台，支持后续光源优化与集成测试。

但从实验室走向产业化并不容易，一台EUV光刻机的EUV光源系统想要作业，激光器要先发射出一道低能激光，去击打以每秒250米速度自由下落的金属锡滴——这些直径仅20微米，比头发还细3倍的锡滴，由喷射系统以每秒5万颗的频率射出。当锡滴被压扁成薄饼状时，第二道高能激光要立刻打来，将锡滴轰成等离子体，并在激光离开时辐射释放出EUV。

业内人士形容，EUV的细致程度，就好像从地球上发出的手电筒光线，精准地照射到一枚月球上的硬币一样。

激光器制造难度大之余，其能量转化率还非常的低：从二氧化碳激光器输入电能到最终输出EUV光能，转换效率最高只有5.5%，这还是经历了历次迭代才有的水平，最初这个数据只有0.8%。

另外，一台EUV光刻机涉及超10万多个零部件，如其光刻系统核心部件就包括光源产生器、光源稳定器、光学系统和控制系统等，以及次级部件浸没系统的浸没头、流场控制单元、超纯水循环系统等。（详见：年内量产5nm？国产光刻机核心部件最新进展全曝光！）

因此，上海光机所的突破不仅是技术层面的跃进，更彰显了中国在高端半导体装备领域“另辟赛道”的战略智慧。这一进展标志着中国在突破EUV光刻机核心部件“卡脖子”难题上迈出关键一步。

尽管前路仍需攻克集成化、稳定性与产业链协同等难题，但固体激光器技术的成功验证，无疑为国产EUV光刻机点燃了曙光。当然，客观而言确实国产EUV光刻机从实验室走向产业化应用还需要时间，不仅技术上需要进一步突破，同时也需要产业上下游验证，才能真正实现产业化。