极紫外(EUV)光源是极紫外光刻机(EUVL)的核心组成之一。极紫外光刻技术通常采用以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源,极紫外光具有高能量、高频率、波长短、穿透性强等特点。
EUV光刻机是目前最先进的光刻机,在先进半导体制造中应用广泛,目前荷兰阿斯麦(ASML)是全球唯一EUV光刻机制造商。传统光刻技术主要使用紫外线(UV)或深紫外线(DUV)作为光源,但难以制造出更高精度、更小线宽的芯片。近年来,随着芯片制程不断演进,EUV光刻机市场占比不断提升,EUV光源作为EUV光刻机核心子系统之一,市场需求随之释放。
目前实验室或实际生产中获取EUV光源的方式包括同步辐射光源、放电等离子体光源、激光等离子体光源、激光辅助放电等离子体光源(LDP光源)等,其中激光辅助放电等离子体光源是荷兰ASML公司EUV光刻机所采用的光源。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025年中国极紫外(EUV)光源市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,EUV光源技术难度极高,目前全球仅有美国Cymer(被ASML收购)、日本GIGAPHOTON株式会社等少数企业可以实现工业量产,技术和市场垄断性强。
EUV光刻机对华禁售,倒逼我国企业进行EUV光刻机自主研发,在EUV光源层面,我国已取得了重大突破。国内EUV光源研发单位及企业包括朗道科技、合肥皓宇芯光科技、清华大学、哈工大、中国科学院上海光学精密机械研究所(上海光机所)等。
上海光机所团队使用固体激光器技术成功开发出了LPP-EUV光源,技术路线较ASML的LPP技术更简洁、成本更低,预计2025年第三季度进入试产阶段。朗道科技是国内领先的LPP-EUV光源制造商,其以清华大学等离子体实验室的研发成果为基础,实现了LPP-EUV光源自主可控生产。
LDP光源是EUV光刻机主流光源,即通过高能激光轰击靶材,如锡或氙等材料,使其电离形成等离子体,并从等离子体中释放出极紫外光。但LDP光源存在污染风险和高成本痛点,业界也正在积极开发其他高性能EUV光源。
新思界
行业分析人士表示,光源波长决定着光刻机的工艺节点,波长越短,分辨率越高,目前光刻机光源波长已发展到13.5nm,即EUV光源。EUV光源是EUV光刻机的核心子系统,技术壁垒高,全球量产企业少,美日企业几乎垄断市场。在出口管制背景下,我国加大了EUV光刻机及EUV光源自主研发,EUV光源国产替代进程加快。
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