光刻机时刻牵动着国产半导体产业的神经,尤其是EUV光刻机的进展更是成为国人的“眼中钉”。
近日根据外媒消息,国产EUV光刻机预计2025年三季度进入试生产阶段,光源稳定性连续100小时波动仅0.8%,优于ASML最新机型,设备体积缩小至三分之一,已获专利并延长光刻镜使用寿命至1000小时。
于此同时国产半导体供应链也传出国产芯片代工龙头已经开始预留产能,等待国产EUV光刻机的正式投产。目前来说首先是搞定5nm制程,但由于前期良率和产能并不能完整保证,以及满足市场需求;根据业内人士透露,如果国产5nm量产将不会大幅倾斜手机SOC,而会均衡考虑AI芯片和车机芯片的需求。
从外媒以及业内消息综合而言,对于此次国产EUV光刻机在今年三季度顺利试产将是较为靠谱的。
为此,简单梳理一下近几年国产EUV光刻机相关机构的官宣消息:
2021年,EUV光源和双工件台系统取得了显著进展;
2021年,成功研制了直线式劳埃透镜镀膜装置和纳米聚焦镜镀膜装置,满足了EUV光刻镜头的高制程需求。
2022年,国内首台高能同步辐射光源设备的安装和运行,为EUV光刻技术提供了重要的技术支撑。
2022年,EUV光刻镜头的镜面光洁度达到极高标准(不超过50皮米),完成我国在实现高端芯片制程中的最后一个关键挑战。
另外,根据2024年5月17某院士公开做报告时透露:国产DUV光刻机已经获得突破,已完成整机组装,正在测试之中。巧合的是,当时作报告的时候也透露了:国产EUV光刻机也正在研发过程中。
也就是说,国产DUV光刻机还需要进一步的产线验证,套刻精度测试、工艺稳定性评估、量产工艺转移以及技术支持与服务,才能进入正式量产。
而且值得注意的是,5月22日荷兰外交大臣访华期间,中荷就半导体出口管制达成共识,强调互补合作维护全球供应链稳定。双方反对滥用国家安全限制技术出口,愿通过对话缓解供应链压力,为不确定的全球经济注入稳定性。
因此,从ASML高层的消息、荷兰政府高层的表态以及国内公开消息来看,国产EUV光刻机确实处于突破临界点之中。
其二,困扰国产光刻机已久的光源问题,近期也不断爆出突破消息。
中科院2025年3月24日宣布成功研发全固态深紫外(DUV)激光光源技术,其核心突破在于采用Yb:YAG晶体放大器生成1030纳米基频光,通过两条独立光路分别实现波长压缩与拉伸,最终在硼酸锂(LBO)晶体中混合生成193纳米激光。
在这之前,国际DUV光刻机市场上,ASML、佳能、尼康的DUV光刻机都采用了氟化氙(ArF)准分子激光技术,通过氩、氟气体混合物在高压电场下生成不稳定分子,释放出193nm波长的光子,然后以高能量的短脉冲形式发射,输出功率100-120W,频率8k-9kHz,再通过光学系统调整,用于光刻设备。
而中科院此次的技术路径完全绕开传统氟化氩准分子激光方案,系统体积缩小50%,能耗降低30%,并首次实现固态激光器生成携带轨道角动量(OAM)的涡旋光束。更重要的是,这一波长与当前主流的DUV光刻技术完全一致,理论上可支持3nm制程芯片的制造。
当然,虽然中科院的固态激光器在实验室里表现不错,但功率还比较小,离大规模量产的100瓦功率还有一定的差距。
我们知道整个光刻系统核心部件主要有:光源产生器、光源稳定器、光学系统和控制系统。从当前技术进展来看,(详见:年内量产5nm?国产光刻机核心部件最新进展全曝光!)虽然不能直接判断国产EUV光刻机已经上产线了,但技术上的“卡脖子”确实在一个一个攻破。
因此,飙叔认为国产EUV光刻机先现处于调试阶段,如果调试的顺利,今年三季度确实将投入试产!至于正式量产时间,预计还需要一年左右时间,也就是说2026年或许我们可以看到结果!