外網資深網友稱中國有望通過LDP-EUV實現光刻機換道超車

近日，外網一位自稱臺積電員工，曾在三星、IBM Research、洛斯阿拉莫斯、歐洲核子研究中心、美國宇航局等科技實體工作過的網友發帖稱，中國有望通過激光誘導放電等離子體(LDP)EUV生成商業化準動是光刻技術的DeepSeek時刻。

春江未暖鴨先知，專業資深人士很容易通過蛛絲馬跡推測出某項技術的大致進展。這位網名為“博士金（金瑞妍）”的外網網友擁有常人難以擁有的技術背景，她一定是發現或得到什么重磅消息才會認為我國有望通過“LDP-EUV”技術路線實現光刻技術的“Deepseek”時刻。

如果有興趣，只需要搜索國內與EUV相關的技術專利，就會發現我國的EUV光刻機相關技術專利已經全面覆蓋所有可能實用的技術路線，如LPP-EUV、DPP-EUV、LDP-EUV、SR、FEL-EUV、SSMB-EUV等技術路線。這其中前三種技術路線其實是大同小異，都是由EUV光源、反射鏡、雙工件臺、真空腔等4部分組成，主要區別在于光源工作原理不一樣。

一、LPP-EUV光源工作原理和優缺點

通過高功率激光脈沖轟擊液態金屬靶材（如錫滴），產生高溫等離子體，釋放波長13.5 nm的EUV光。該技術是目前主流技術，被ASML的EUV光刻機采用，是目前唯一量產的技術路線。日本尼康正在研制的EUV光刻機也采用這個技術路線。

這種EUV光源優點是亮度較高，適合高分辨率光刻需求。

有4方面優點：

1. 高轉換效率：激光能量轉換為EUV光的效率較高（約5%）。

2. 低碎屑污染：通過優化靶材（如錫滴）和緩沖氣體，減少等離子體碎屑對光學元件的損傷。

3. 可擴展性：通過多路激光并行或高重復頻率設計，可提升功率（例如250W以上）。

4. 控制精度高：激光參數（脈寬、能量）和靶材位置可精確調節。

有3方面缺點：

1. 系統復雜：需要高功率CO?激光器（數十千瓦級）和精密靶材控制系統，成本極高。

2. 熱管理挑戰：高功率激光導致熱負載大，需復雜冷卻系統。

3. 靶材消耗：錫滴需持續供給，存在靶材殘留清理問題。

二、DPP-EUV光源工作原理和優缺點

通過高壓放電在電極間產生等離子體，釋放EUV光。早期EUV光源的主要研究方向，但受限于功率和穩定性，逐漸被LPP取代。早期研究和小規模實驗設備，目前逐漸被邊緣化。

有2方面優點：

1. 結構簡單：無需復雜激光系統，設備成本較低。

2. 高瞬時功率：放電產生的等離子體瞬時功率較高。光源功率可以做到250W以上。

有4方面缺點：

1. 電極損耗嚴重：放電過程中電極材料（如錫或氙）的濺射污染光學元件，降低系統壽命。

2. 轉換效率低：能量轉換效率僅約1-2%。

3. 功率瓶頸：難以實現高重復頻率，長期功率穩定性差。光源功率難以做到100W以上。

4. 維護成本高：頻繁更換電極和清理碎屑增加運營成本。

三、LDP-EUV光源工作原理、優點和存在的問題

結合激光和放電技術，先用放電產生預等離子體，再用激光進一步激發以提高EUV輸出。若能研制成功，有望集合LPP-EUV和DPP-EUV兩種光源優點，削弱這兩種光源缺點，最終做到LPP的高效性和DPP的低成本。

有3方面優點：

1. 提升效率提升：激光輔助可提高放電等離子體的能量利用率。

2. 減少碎屑：通過優化放電和激光參數，減少電極材料濺射。

3. 降低成本：相比LPP-EUV，這種光源對激光器的功率要求較低。

存在的問題：

1. 技術不成熟：尚處于實驗室階段，工程化難度大。

2. 系統復雜度增加：需同時協調放電和激光系統，控制難度高。

3. 功率限制：目前輸出功率仍低于LPP，難以滿足量產需求。需進一步研發突破才有能對LPP-EUV技術路線形成綜合優勢。

從相關研究論文和技術專利來看，我國第一代EUV光刻機最有可能采用LPP-EUV和LDP-EUV兩種技術路線，并且研究已經很深入，很有可能已經造出整機，處于調試階段。

一旦我國真的率先研制出采用LDP-EUV光源的極紫外光刻機，將有望憑借更低的使用成本和更低的造價在競爭中領先ASML，達到“換道超車”的效果。