突破3纳米!中国光刻机迎来“全固态”新时代

2026-01-02 19:59  头条

没有火花,也没有声响,一只气球表面的黑色字迹正在悄悄消失,薄膜却完好如初--这是深紫外激光的"魔术"。

光刻机,被誉为"半导体工业皇冠上的明珠",其核心在于光源系统。谁掌握了先进光源,谁就掌握了芯片制造的命脉。

正是这束光,让杭州雷声激光科技有限公司站在了全球全固态深紫外(DUV)激光技术的最前沿,也让国产全固态光刻机光源商业化迈入全新阶段。

全固态深紫外激光的国产化与商用化,其价值远超单项技术突破--它点亮了光刻机自主化的希望,磨砺了精密制造的刀具,并为中国在全球高端光学工业竞争中赢得了至关重要的入场券。

从3%到46%,光的能量利用率显著提升

光,是我们看见世界的媒介。在微观制造的世界里,光就是精度的标尺。深紫外光DUV波长极短(266纳米),光子能量高,是进行纳米级雕刻和加工的终极工具。

今年7月7日,雷声激光自主研发的DUV激光光源通过中国计量科学研究院测试,综合性能领跑全球,标志着我国在高端光刻机及半导体加工设备核心光源技术上打破国际垄断,实现从追赶到引领的跨越。

据雷声激光的执行总裁刘天涯介绍,如同电脑的主机,光源是激光设备的"心脏"。因此,光源系统对于光刻机至关重要。

"但长期以来,全球光刻机市场由国外几大厂商垄断。他们所采用的气态技术路线,虽已应用多年,但需要庞大复杂的冷却系统维持气体稳定,能量利用率仅在3%-6%之间。这不仅意味着设备体积庞大、能耗惊人,更限制了设备性能的进一步提升。"刘天涯说。

雷声激光选择的全固态技术路线,带来了根本性的改变。

据刘天涯介绍,全固态DUV激光器用全固态晶体取代气体介质,使结构更紧凑、运行更稳定,能量利用率更提升至46%以上。与此同时,固态晶体的稳定性让输出的激光光束质量更高、控制更精准。

这不仅仅是参数的提升,更是为下一代更精密、更高效、更节能的光刻设备奠定了全新的技术基石。

几代科研人的坚守,才"捉住"那道光

雷声激光的背后,凝聚了我国四代科研人的智慧与心血。从军工航天到商业化量产,他们走过一条漫长的路。

早在20世纪60年代早期激光器研发时期,雷声激光的科学家团队便已从事固体激光器、固体激光技术以及应用方面的研究。团队多年来承担并完成了多项国际、国家重点科研项目和重大工程项目,其中"北斗二号激光测距系统"更是荣获解放军科技进步一等奖。

2015年,这群科学家毅然走出体制,在北京中关村开启产业化征程。2024年,为贴近中国半导体产业生态,他们来到杭州创立雷声激光,成功将国产全固态DUV光源从实验室转化为新质生产力,推入产业化阶段,实现稳定批量生产。

在刘天涯的回忆里,这条创业之路充满荆棘,最大的挑战始终是资金,"最困难的时候,我们连两百元都要精打细算。"

尤其在疫情期间,业务回款受阻,一度面临生存危机。团队成员纷纷将积蓄投入研发,通过承接高难度的材料加工业务、申请国家科研基金、与高校开展横向合作等方式艰难"造血",维系着公司的"生命线"。

正是这份近乎执拗的匠心,支撑着他们走过无数个日夜,最终"捉住"了那束稳定、高效、可控的深紫外激光。

握紧"光",只走自己想走的路

目前,雷声激光的全固态深紫外激光光源DUV产品已获得来自国内龙头半导体企业及科研院所的批量订单,基本实现盈利且足以支撑后续研发。

包括17位科学家在内,整个团队仅23人。面对资本市场的高度关注,雷声激光始终保持着那条"小而精"的独特发展路径。

刘天涯表示,公司目前没有上市计划,只想继续深耕全固态技术研发,向更短波长、更高功率、更稳定性能发起挑战。未来五年,团队期望在精密半导体制成、人工智能算力底层、航空航天、生物医疗等前沿领域,让"中国之光"发挥更核心的作用。

从实验室的微光到生产线的能量,从严密的技术封锁到扎实的自主突破,雷声激光的故事,是一束光的故事,更是一个国家在关键核心技术领域艰苦攀登的缩影。

全固态深紫外激光的国产商用化是一条艰难但必经之路。它既需要科研界的持续创新,也需要产业界的耐心打磨,更离不开政策与市场的双向驱动。当前国际科技竞争加剧,加速突破深紫外激光技术,不仅是为中国半导体产业"补芯强魂",更是为未来尖端制造奠定基石。这条路的终点,将是中国高端光学工业的真正崛起。

正如刘天涯所言:"我们撕开了封锁的口子,但攀登珠峰的最后500米,仍需全力以赴。"这条路,因信念而开创,因坚持而延伸,终将因那束被牢牢"捉住"的光,而通向一片自主、光明、充满可能的产业新高地。

以上内容来自杭州经信

长三角G60激光联盟陈长军转载

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