EUV -litograafiamasinad on tänapäevases kiipi tootmises üliolulised seadmed ja üks nende põhisüsteemidest on laser - plasma (LPP) EUV valgusallikas. Varem tugines selle allika globaalne turg peamiselt USA ettevõtte Cymeri toodetud süsinikdioksiidi laseritel. Need laserid erutavad SN -plasmasid energia muundamise efektiivsusega (CE) üle 5%ja on ASML -i litograafiamasinate sõiduvalgusallikas. ASML on praegu ainus litograafiamasina tootja maailmas, kes on võimeline kasutama EUV valgusallikaid, säilitades selles valdkonnas 100% -lise turuosa. USA kaubandusministeeriumi poolt Hiinast kehtestatud ekspordikontrollide tõttu on ASML -il ja teistel kiibiettevõtetel keelatud müüa alates 2019. aastast Hiinasse - Edge Edge EUV Litograafiamudeleid, takistades tõsiselt Hiina kiibitööstuse arengut.
Kuid Hiina teadlased ei olnud märkamata. Pärast aastaid kestnud rasket tööd teerus Lin Nani meeskond uue lähenemisviisi, kasutades CO2 laserite asemel soliidset - olekuga impulss -lasereid. Praegu on meeskonna 1 um tahke - oleku laseri maksimaalse muundamise efektiivsuse saavutanud 3,42%. Ehkki see ei ületa veel 4%, ületab see Hollandi ja Šveitsi uurimisrühmade jõudlust ning on poole 5,5% -lisest muundamisest kaubanduslike valgusallikate muundamise efektiivsusest. Teadlaste hinnangul võiks valgusallika eksperimentaalse platvormi teoreetiline maksimaalne muundamise efektiivsus läheneda 6%-le, võimalusel tulevikus edasiseks paraneda. Asjakohased uurimistulemused avaldati hiljuti ajakirja China Laser 2025. aasta numbri kaanel, väljaanne 6 (märtsi lõpus).
Käesoleva töö vastav autor Lin Nan pakub sellele saavutusele tugevat tuge oma uurimistöö tausta ja asjatundlikkusega. Praegu on ta Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai optika- ja täppismehaanika instituudi teadur ja doktorant, riiklik ülemeremaade kõrge - taseme talent, Ultra - hilisema instrumendi ja tehnoloogia integreeritud osakonna integreeritud osakonna ja integreeritud inseneri juhtiva osakonna riikliku võtmelabori riikliku võtmelabori direktor, ja integreeritud inseneri juhataja asetäit Micro - Hiina optilise tehnikaühingu nano komitee. Lin Nan töötas varem teadlasena ja seejärel Hollandi ASML -i teadus- ja arendustegevuse osakonna valgusallikatehnoloogia juhina. Tal on üle kümne aasta uurimistöö, inseneriprojektide arendamise ja suure - integreeritud vooluringi tootmis- ja mõõtmisseadmete haldamise alal. Ta on taotlenud ja talle on antud üle 110 rahvusvahelise patendi Ameerika Ühendriikides, Jaapanis, Lõuna -Koreas ja teistes riikides, millest paljud on turustatud ja lisatud uusimatesse litograafiamasinatesse ja metroloogiaseadmetesse. Ta on lõpetanud Rootsis Lundi ülikooli, kus õppis 2023. aasta Nobeli füüsika auhinna võitjat Anne L'Uillier. Samuti sai ta Pariisilt - Saclay ülikoolist ja Prantsuse aatomienergia agentuurist ühise doktori kraadi ning viis Šveitsis Eth Zürichis järeldoktori uuringud läbi.
Selle aasta veebruaris avaldas Lin Nani meeskond ajakirja "Progress in Lasers and Optoelectronics" kolmandas numbris kaanepaberi, pakkudes välja lairibaühenduse ekstreemse ultraviolettkiirguse genereerimise skeemi, mis põhineb ruumiliselt piiratud laserinalplasmal, mida saab kasutada kõrge- läbilaskevõime mõõtmise jaoks edasijõudnutele. Skeem saavutas muundamise efektiivsuse kuni 52,5%, mis on seni äärmises ultraviolettsamblis kõige suurem konversiooni efektiivsus. Võrreldes praegu kommertsliku kõrge - tellimisharmoonilise valgusallikaga, paraneb muundamise efektiivsus umbes 6 suurusjärku, pakkudes rohkem uut tehnilist tuge kodumaise litograafia mõõtmise tasemele.
Lin Nani meeskonna välja töötatud tahke - oleku laser - põhinev platvorm erineb CO2 - juhitud tehnoloogiast, mida kasutatakse ASMLi tööstuslikes litograafiaseadmetes. Paberis öeldakse: "Isegi teisenduse efektiivsusega ainult 3%, soliidne - oleku laser - juhitud LPP - EUV allikad saavad tarnida Watt - taseme, muutes need sobivaks EUV kokkupuute kontrollimiseks ja maskide kontrollimiseks." Seevastu kaubanduslikud CO2 laserid, kuigi kõrge - võimsus, on mahukad, on madal elektro - optilise muundamise efektiivsus (vähem kui 5%) ning tekivad kõrged töö- ja energiakulud. Tahke - oleku pulseeritud laserid on seevastu viimase kümnendi jooksul kiiret edu saavutanud, jõudes praegu kilovatt-taseme väljundvõimsustele ja eeldatavasti jõuab tulevikus enam kui 10 korda.
Ehkki tahke - oleku laser - ajendatud plasma EUV allikate uurimine on alles varajases katseetapis ja on veel täieliku turustamiseni jõudnud, on Lin Nani meeskonna uurimistulemused andnud olulist tehnilist tuge tahke- {3} - regioonte koduarengu jaoks. FAR - saavutades olulisuse Hiina sõltumatu uurimise ja EUV -litograafia arendamise ning selle põhikomponentide ja tehnoloogiate arendamisel.
Selle kuu investorite konverentskõne ajal teatas ASML finantsjuht Roger Dassen, et on teadlik Hiina edusammudest litograafia asendamise tehnoloogias ja tunnistas, et Hiinal on potentsiaal toota EUV valgusallikaid. Siiski uskus ta endiselt, et kaugelearenenud EUV -litograafiaseadmete tootmiseks kulub Hiinas palju aastaid. Hiina teadlaste lakkamatu jõupingutused ja pidevad läbimurded rikuvad seda ootust järk -järgult. Aastal 2024 saavutas ASML netokäive 28,263 miljardit eurot, aasta - - aasta suurenemisel 2,55%, seades uue rekordi. Hiinast sai selle suurim turg, mille käigus oli müük 10,195 miljardit eurot, mis moodustab 36,1% tema kogu maailmas. Isegi praeguste pooljuhtkontrollide ja tariifide kontekstis loodab ASML Hiinas müük pisut üle 25% kogutulust 2025. aastal. Hiina kiibitööstuse tõus on peatamatu.
