中國朗道矽石在第26屆中國國際工業博覽會上展示了一款極紫外(EUV)光源原型,輸出功率超過15W,90%的部件為國產,並具備較好的連續執行能力。這家由清華大學氣體放電等離子體實驗室校友于2024年創立的企業,在上海的展會上並未實際點亮該光源,所有效能資料均來自公司自身披露。

該原型名為FlintNano LPP-OXXO,採用與ASML現代光源類似的雷射等離子體(LPP)技術:用高能雷射脈衝轟擊微小的加熱金屬液滴,產生極高溫等離子體從而輻射EUV光。系統配備1000W驅動雷射(推測為CO₂雷射),工作頻率在1kHz至20kHz之間,轉換效率超過2%。其EUV輸出超過15W,亮度達到100 W/(mm²·sr),等離子體直徑為60μm。公司稱該光源可連續執行超過100小時,等離子體穩定性為3% RMS,EUV輸出功率穩定性為5%。

需要指出的是,15W的功率水平與西方和日本裝置商早期開發的EUV光源大致相當,但測量口徑存在關鍵差異:朗道矽石似乎是在等離子體處測量EUV功率,而非像ASML那樣在收集鏡之後或中間焦點處測量。ASML早期的EUV演示裝置在2007年使用約10W的中間焦點DPP光源;Cymer的LPP光源在2012年安裝於早期NXE:3100系統時,晶圓曝光功率最高約11W;到2013年,Cymer展示了約40W的中間焦點功率。日本Gigaphoton在2013年首台原型目標為25W,2014年初演示了43W,2014年底在10分鐘測試中達到118W。由於測量條件與執行時長不同,這些歷史資料與朗道矽石的資料無法直接比較。

即便與早期裝置相比,15W也遠不足以支撐大規模量產。早期NXE:3400系列裝置的中間焦點光源功率為125W至150W,仍遠未達到高量產要求。ASML在2018至2019年才推出用於商業生產的250W級EUV光源,此後又實現了更高輸出。提升功率需要更強大的CO₂雷射、高精度錫液滴發生器、有效的碎屑緩解、耐用的收集鏡以及大幅提升的長期可靠性。

朗道矽石聲稱原型90%的部件來自國內,多數關鍵零件在中國開發,但未說明該國產化比例是按部件數量、價值還是其他口徑計算。公司代表也承認,提高EUV輸出功率和改善長期執行穩定性是商業化必須攻克的目標。此外,公司還在開發FlintMicro-LPP高功率EUV光源,據報已完成原理驗證,但未披露輸出功率、轉換效率或工作壽命。

光源本身並不等於EUV光刻機。即便沒有完整的光刻掃描器,朗道矽石的光源仍可支援EUV光刻膠開發、掩模檢測研究、EUV收集與照明光學研發,以及最終的實驗性曝光測試。但要製造完整的EUV光刻掃描器,還需要在EUV收集與照明系統、高精度多層反射鏡、晶圓與掩模台、套刻精度和系統整合等方面取得進一步突破,而這些裝置各自依賴的供應鏈在中國目前幾乎不存在。因此,即使朗道矽石成功開發出EUV光源並將其功率提升至適合高量產的級別,也不意味著中國能在短期內造出自己的EUV光刻機。

從產業視角看,這一進展的意義在於中國在EUV光源這一關鍵環節上有了本土玩家,但距離形成可用的光刻系統仍有多個數量級的工程差距。ASML與Cymer當年將光源功率從早期水平提升到量產級別用了約六年,而朗道矽石還需三到五年才能商業化其技術,且其光源尚未在真實工作條件下公開展示。對關注半導體裝置國產化的觀察者而言,這更像是一個早期里程碑,而非格局改變。