EUV -litografimaskiner är avgörande utrustning i modern chiptillverkning, och ett av deras kärnundersystem är lasern - plasma (LPP) EUV -ljuskälla. Tidigare förlitade den globala marknaden för denna källa främst på CO2 -lasrar tillverkade av Cymer, ett amerikanskt företag. Dessa lasrar väcker SN -plasma med en energikonverteringseffektivitet (CE) som överstiger 5%och fungerar som drivande ljuskälla för ASML -litografimaskiner. ASML är för närvarande den enda litografimaskinstillverkaren i världen som kan använda EUV -ljuskällor och upprätthålla en 100% marknadsandel inom detta område. På grund av exportkontroller som den amerikanska handelsdepartementet på Kina har emellertid har ASML och andra chipföretag emellertid varit förbjudna att sälja skärning - edge EUV litografimodeller till Kina sedan 2019, vilket hindrat utvecklingen av Kinas chipindustri.
Men kinesiska forskare var oönskade. Efter flera års hårt arbete var Lin Nans team pionjärer en ny strategi och använde fast - statliga pulserade lasrar istället för CO2 -lasrar som drivande ljuskälla. För närvarande har lagets 1 um fast - tillståndslaser uppnått en maximal konverteringseffektivitet på 3,42%. Även om det ännu inte överstiger 4%, överträffar det forskningsteamens prestanda i Nederländerna och Schweiz och är hälften av 5,5% omvandlingseffektiviteten för kommersiella ljuskällor. Forskare uppskattar att den teoretiska maximala omvandlingseffektiviteten för den experimentella plattformen för ljuskällan kan närma sig 6%, med potential för ytterligare förbättringar i framtiden. De relevanta forskningsresultaten publicerades nyligen på omslaget till 2025 -numret av China Laser Magazine, nummer 6 (slutet av mars).
Lin Nan, motsvarande författare till detta dokument, ger starkt stöd för denna prestation med sin forskningsbakgrund och expertis. He is currently a researcher and doctoral supervisor at the Shanghai Institute of Optics and Precision Mechanics, Chinese Academy of Sciences, a National Overseas High-Level Talent, Deputy Director of the National Key Laboratory of Ultra-Intense Laser Science and Technology, Chief Technical Officer of the Precision Optical Engineering Department, and a member of the Integrated Circuit Branch of the Chinese Instrument Society and the Micro - Nano -kommitté för det kinesiska samhället för optisk teknik. Lin Nan arbetade tidigare som forskare och sedan som chef för ljuskällteknologi i FoU -avdelningen vid ASML i Nederländerna. Han har över ett decennium av erfarenhet av forskning, utvecklingsprojektutveckling och hantering av stora - Skala Integrerad kretstillverkning och mätutrustning. Han har ansökt om och beviljats över 110 internationella patent i USA, Japan, Sydkorea och andra länder, av vilka många har kommersialiserats och införlivats i de senaste litografimaskinerna och metrologutrustningen. Han tog examen från Lund University i Sverige, där han studerade under 2023 Nobelprisvinnare i fysiken Anne L'Huillier. Han fick också en gemensam doktorsexamen från Paris - Saclay University och den franska Atomic Energy Agency och genomförde postdoktorell forskning vid ETH ZURICH i Schweiz.
I februari i år publicerade Lin Nans team ett täckningsdokument i det tredje numret av tidskriften "Progress in Lasers and Optoelectronics", och föreslog en bredbands extremt ultraviolett ljuseffektivt genereringsschema baserat på rumsligt begränsad laser tennplasma, som kan användas för hög - genomgångsmätning av avancerad nene -ledare. Systemet uppnådde en konverteringseffektivitet på upp till 52,5%, vilket är den högsta konverteringseffektiviteten som rapporterats i det extrema ultravioletta bandet hittills. Jämfört med den för närvarande kommersiella höga - beställer harmonisk ljuskälla förbättras konverteringseffektiviteten med cirka 6 storleksordningar, vilket ger mer nytt tekniskt stöd för den inhemska litografimätningen.
Den fasta - tillståndslasern - baserad plattform utvecklad av Lin Nans team skiljer sig från CO2 - driven teknik som används i ASML: s industriell litografiutrustning. Uppsatsen säger, "Även med en omvandlingseffektivitet på endast 3%, fast - State Laser - Driven LPP - EUV -källor kan leverera Watt - nivån, vilket gör dem lämpliga för EUV -exponeringsverifiering och maskinspektion." Däremot är kommersiella CO2 -lasrar, medan hög - kraft, skrymmande, har låg elektro - optisk konverteringseffektivitet (mindre än 5%) och har höga drifts- och kraftkostnader. Solid - Statspulsade lasrar, å andra sidan, har gjort snabba framsteg under det senaste decenniet, för närvarande når kilowatt-nivå effektutgångar och förväntas nå mer än tio gånger så i framtiden.
Although research on solid-state laser-driven plasma EUV sources is still in the early experimental stages and has yet to reach full commercialization, Lin Nan's team's research results have provided important technical support for the domestic development of solid-state laser-driven plasma EUV lithography sources and measurement sources, and have långt - når betydelse för Kinas oberoende forskning och utveckling av EUV -litografi och dess viktigaste komponenter och tekniker.
Under ett investeringskonferenssamtal denna månad uppgav ASML CFO Roger Dassen att han var medveten om Kinas framsteg inom litografiteknik och erkände att Kina har potential att producera EUV -ljuskällor. Men han trodde fortfarande att det skulle ta många år för Kina att producera avancerad EUV -litografutrustning. Men de otroliga ansträngningarna och kontinuerliga genombrotten av kinesiska forskare bryter gradvis denna förväntan. År 2024 uppnådde ASML nettoomsättning på 28,263 miljarder euro, ett år - på - års ökning på 2,55%, vilket sätter ett nytt rekord. Kina blev dess största marknad, med en försäljning på 10,195 miljarder euro, och stod för 36,1% av sina globala intäkter. Även i samband med nuvarande halvledarexportkontroller och tullar förväntar sig ASML att försäljningen i Kina kommer att stå för drygt 25% av sina totala intäkter 2025. Ökningen av Kinas chipindustri är ostoppbar.
