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立陶宛的“激光武器”,卡了我們光刻機的脖子?

來源:貼片電容 發(fā)布時間:2021-12-09 瀏覽:612
大隱隱于世,立陶宛背后的激光巨頭EKSPLA和激光產(chǎn)業(yè)能卡我們的脖子嗎?


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圖:一個ASML光刻系統(tǒng)的完整構(gòu)成


2021年,ASML一臺用于7nm工藝節(jié)點EUV光刻機的裝配一共需要超過10萬個零件,其中90%的關(guān)鍵子系統(tǒng)、零部件進口自荷蘭之外的國家,ASML背后的全球供應(yīng)商超過5000家。

某種程度上看,ASML從供應(yīng)鏈角度更像一家全球化的汽車廠,而遍布全球的EUV光源、光學(xué)鏡頭、激光器、機臺等子系統(tǒng)供應(yīng)商更像是其Tier1(車廠一級供應(yīng)商),而接下來要講的這家“小國”出品的激光巨頭正是ASML的Tier2。

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圖:EUV光刻依賴超高強度的激光系統(tǒng)


正所謂大隱隱于世,如果不是立陶宛政府的騷操作導(dǎo)致被中國海關(guān)“除名”,可能根本不會有人注意到這個前蘇聯(lián)邊緣的加盟共和國。

而正是借助前蘇聯(lián)時期成立的立陶宛科學(xué)院物理研究所(EKSMA),1992年,影響全球科研和技術(shù)創(chuàng)新的激光巨頭——EKSPLA誕生了。

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圖:EKSPLA的高強度激光系統(tǒng)


EKSPLA的激光產(chǎn)品直接應(yīng)用于等離子態(tài)物理、高能物理和核聚變等基礎(chǔ)科學(xué)研究,客戶包括NASA(美國宇航局)、CERN(歐洲核子中心)和超過100所全球頂尖的科研機構(gòu)和大學(xué),其中包括大量中國機構(gòu)。

2017年,中國國家科學(xué)中心人員訪問EKSPLA,向后者定制的非線性光譜設(shè)備用于支撐我國“十二五”重大科研項目的研究。

進入7nm以后,EUV光刻需要空前的精度控制和高強度、特定波長的光源。

而光學(xué)系統(tǒng)(光源、透鏡)作為光刻機臺上的“手術(shù)刀”,其精度和穩(wěn)定性直接決定了芯片先進工藝的兩大核心指標(biāo)——線寬和良率,也是長期困擾我國光刻機研究的重大攻堅項目。

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圖:德國通快、ASML等研發(fā)的EUV激光系統(tǒng)


憑借在科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域獨步天下的納秒、皮秒激光器和高強度激光系統(tǒng),EKSPLA成為德國通快集團的激光源供應(yīng)商,而后者正是ASML EUV光刻機激光系統(tǒng)的唯一供應(yīng)商。


而立陶宛另一家定位民用的重量級激光企業(yè)——來特激光(Light Conversion)則占據(jù)了全球80%以上的飛秒激光器市場,換言之,不論在民用、工業(yè)還是科研領(lǐng)域,立陶宛都牢牢卡住了激光這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。


那么,立陶宛背后的激光巨頭EKSPLA和激光產(chǎn)業(yè)卡我們的脖子嗎?


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圖:中國主要激光企業(yè)(前瞻)


根據(jù)公開數(shù)據(jù),我國兩大光刻機研究機構(gòu)長春光機所和上海光機所都在進行專門的激光器件和設(shè)備研究,部分民用領(lǐng)域如機床、數(shù)控技術(shù)和激光工藝方面已達到國際先進水平。


華工科技先進固體激光器等領(lǐng)域在國內(nèi)均處于絕對的領(lǐng)先地位,但與國際企業(yè)在中大功率領(lǐng)域還有明顯差距。國產(chǎn)光纖激光器的龍頭銳科激光,在國內(nèi)萬瓦級高功率光纖激光器方面處于主導(dǎo)地位,并實現(xiàn)核心光學(xué)器件100%國產(chǎn)化


但也應(yīng)該看到,我國在技術(shù)上缺乏在高強度激光源、超快激光器等領(lǐng)域的突破,意味著暫時無法支撐最尖端的前沿基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用。而激光一旦被卡,在國內(nèi)已有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的情況下,反而能倒逼技術(shù)和國產(chǎn)化率的提升,不妨拭目以待。


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