什么是国产光刻机中的LDP?
2025-06-25
激光诱导放电电浆(LDP)技术,就是用激光来“引爆”一个特定的小气泡,让它瞬间变成一种高温高能的“闪光气团”(叫做等离子体),这种闪光释放出一种叫极紫外光(EUV)的光线,拿来制造芯片的超精细图案。
我们分几个生活层次来理解:
01|EUV是什么?为什么需要“等离子体”?
我们先从背景说起:现在的高端芯片越来越小,电路图案精度必须达到纳米级,普通光(比如紫外光)波长太长,刻不出那么细的线条。所以就要用一种波长非常非常短的“极紫外光”(Extreme Ultraviolet,EUV),只有13.5纳米。这种光非常难造。
这时候,就得用一种方法——用一种特殊方式制造“等离子体”,让它发出EUV光。
02|LDP技术:怎么“造出”这种EUV光?
想象这样一个画面:
你用打火机烧空气是点不着的,但如果你在空气中放一点气体(比如氙气),再加一点激光刺激,它就能在某一瞬间“啪”的一下放电,瞬间气体中电子到处乱飞,变成一个高能状态,这就是“等离子体”。
LDP的做法就是:
在一个小腔室中,打入一些特定的气体(比如氙、氨、氢混合气);
用一个高能激光先点一小下,类似于“预热”;
激光让气体中的一小部分先进入激发状态;
然后马上通上电,把这个“被激光点着的部分”放大,引发整个区域迅速放电;
气体就从普通状态,变成高温的“等离子体”;
这个过程持续时间极短,但等离子体会发出极紫外光;
最后,这个EUV光就被送往光刻机,用来“雕刻”芯片电路图案。
03|为什么要用LDP,而不用ASML那种LPP?
LPP是现在ASML主流用的方法:用超强激光打在金属锡小球上,把它炸开,让它变成等离子体来发光。这种方法很猛,但问题也很多:
激光要非常强、设备很贵;
打完的小锡渣会飞出来,影响镜头寿命;
热太大,难控制。
而LDP更温和些:
它不打金属,是打气体,设备结构相对简单;
电+激光的组合,不依赖超高功率激光,能耗更低;
没有锡球渣飞溅的问题,维护成本低;
成本更便宜,体积也能做小。
所以很多人认为:虽然LDP现在的效率比不上LPP,但路线更“接地气”,可能更适合中国的产业环境,未来可期。
04|打个比方总结一下
如果你把ASML的LPP技术比作是“用火箭点燃一团油漆桶制造闪光”,那LDP就像是“用放大镜和电打火器在一个氢气球上打出控制性的火花”,两种都能制造光,只是一个强力炸,一个是精准点。
05|现在LDP做到什么程度了?
根据目前公开消息:
国产LDP系统已经能稳定产生EUV光;
光源效率大约是3.42%(这个已经是国际水准了);
每小时可以处理250片晶圆,跟ASML水平差距不大;
更重要的是,这一套系统完全是自主可控,能规避西方封锁。
最后总结一下:
LDP技术,是用激光+电的方法,把一种气体“点燃”成等离子体,让它发出极紫外光。它不像ASML那样用极高能量去炸锡球,而是更温和、成本低、污染少。虽然它还没完全替代ASML的技术,但已经打通了关键路线,相当于“另辟蹊径”,走出一条适合中国的光刻之路。
说到这,你应该能在脑海中清楚勾勒出这项技术是怎么一回事了。未来几年,它可能会是中国芯片制造翻盘的关键一张牌。
如夜话,至此。
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