光刻机全套图纸给我国也造不出来? ASML零部件工程师说出了真心话

光刻机,堪称工业领域的 “珠穆朗玛峰”,是众多科技强国梦寐以求想要攻克的设备。它的复杂程度超乎想象,涉及光学、物理学、机械、化学等多个领域的顶尖科学技术,全球没有任何一个国家能独立解决它所需的所有核心零部件。

在全球范围内,目前只有荷兰的 ASML 公司能够量产 EUV 光刻机。但 ASML 并非完全独立,它背后用到了大量美国技术,而且有美国资本的背书。这使得 ASML 的 EUV 光刻机不仅是荷兰的骄傲,更在一定程度上受到美国的影响和控制。

我国是全球最大的芯片需求国,每年在芯片进口上的花费巨大。如果能实现光刻机的自给自足,就能大幅减少对进口的依赖,彻底解决国内企业被 “卡脖子” 的问题。然而,现实却给了我们沉重一击。

早年间,我国曾派专家到 ASML 学习访问,可得到的却是 “就算给你们全套图纸,你们也造不出来” 的嘲讽。随着芯片战的打响,ASML 的 EUV 光刻机更是被严格管控。2018 年,中芯国际向 ASML 订购了一台 EUV 光刻机,时至今日,这台光刻机仍未到货。

这样的封锁和嘲讽,彻底点燃了国人攻克光刻机难题的决心。大家都明白,要实现光刻机的自给自足,不仅仅是制造出来那么简单,更难的是要规避 ASML 的技术专利,走出一条属于我们自己的道路。

在这场攻坚战中,哈工大扛起了大旗。2022 年,哈工大科研团队成功研制出光源样机,时隔一年,又完成了原型机的开发。值得一提的是,哈工大在光源方面选择的是 DPP(放电等离子体)路线,而 ASML 采用的是 LPP(激光等离子体)方案,这是两者的重要不同之处。

LPP 方案需要高能二氧化碳激光器,相关技术被德国通快公司牢牢掌握,我国若想在这条路上追赶,难度极大,需要耗费大量的时间、精力和资金。而 DPP 方案就像电动车对燃油车的弯道超车,虽然起步艰难,但能绕过专利墙,实现换道超车。

在光刻机领域,尤其是 EUV 光刻机中,核心子系统大部分都已有突破,比如双工件台、物镜基本都达到了 EUV 的标准,最难攻克的部分就是光源。哈工大在光源上的突破,无疑是迈出了关键的一步。

去年年底,哈工大科研团队完成了 “放电等离子体 13.5nm 的极紫外光源” 项目,并获得了当地科技创新成果转化大赛一等奖。这一成果意味着,中国终于有了国产 EUV 光刻机的 “种子”。

看似简单的光源突破,背后是科研团队付出的巨大努力。他们在零下 30℃的真空腔体中,用三年时间攻克了 127 项技术专利。仅电极材料的抗腐蚀涂层,就经历了 400 多次的配方调整。每一次实验,每一次调整,都凝聚着科研人员的心血和汗水。

ASML 的物镜供应商蔡司,其工程师在私下交流时说出了真心话:“中国人解决电极腐蚀问题的速度,比他们的预期快了至少 5 年。” 要知道,电极腐蚀是光源的大敌,ASML当年磨了十几年,中国只用几年就啃下来。这无疑是对中国科研团队努力的高度认可。

这不是偶然,举国之力在发力,因为除了哈工大之外,清华大学薛其坤团队搞稳态微聚束光源(SSMB),也完全避开传统路线;北航钻研“三元计算芯片”,能耗比传统芯片低60%。这些看似分散的突破,正拧成一股“组合拳”。

虽然目前我国的 EUV 光刻机与 ASML 的产品还有一些差距,部分技术仍然停留在实验室阶段,但中国速度从不让人失望,国内市场需求嗷嗷待哺,中科院等机构全力助攻,加上哈工大、清华的产学研联动,国产EUV光刻机落地只是时间问题。

回看航天史,长征五号失利后,咱们不也建成了空间站?芯片突围,注定是多线作战的持久战,但这一次,没人再敢说“造不出来”。