ASML這家荷蘭公司，在芯片制造設(shè)備領(lǐng)域那可是老大，尤其是光刻機(jī)，幾乎壟斷了高端市場(chǎng)。他們的首席執(zhí)行官彼得·溫尼克，幾年前在采訪里說過一句話，大意是如果美國(guó)繼續(xù)制裁，中國(guó)人聰明得很，可能會(huì)自己搞出新技術(shù)來。

當(dāng)時(shí)很多人覺得這家伙就是在客套，或者是為了推銷自家產(chǎn)品才這么說。沒想到，這話沒過幾年，就有點(diǎn)像預(yù)言一樣開始應(yīng)驗(yàn)了。中國(guó)科學(xué)院最近搞出的全固態(tài)DUV光源技術(shù)，讓人眼前一亮，這東西前景確實(shí)不小，能在芯片制造上玩出新花樣。

芯片制造的核心設(shè)備就是光刻機(jī)，而光刻機(jī)的靈魂是光源系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，ASML的DUV光刻機(jī)用的是氟化氬準(zhǔn)分子激光，靠氣體激發(fā)產(chǎn)生193nm波長(zhǎng)的光，用來刻7nm以上的芯片。更先進(jìn)的EUV光刻機(jī)則用極紫外光，能搞定7nm以下的工藝，但這玩意兒超級(jí)復(fù)雜，全世界就ASML能大規(guī)模生產(chǎn)。

美國(guó)通過控制ASML的出口，來限制中國(guó)在高端芯片上的發(fā)展。溫尼克在2023年1月的彭博采訪里提到過，中國(guó)工程師有能力，如果被逼到墻角，會(huì)想出自己的路子。他當(dāng)時(shí)強(qiáng)調(diào)，制裁可能適得其反，推動(dòng)中國(guó)自主創(chuàng)新。這話在當(dāng)時(shí)被一些人解讀為捧場(chǎng)，但現(xiàn)在看，確實(shí)有點(diǎn)道理。

轉(zhuǎn)到中國(guó)這邊的突破。2025年3月，中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所的團(tuán)隊(duì)公布了他們的研究成果：一種全固態(tài)的深紫外光源技術(shù)。這不是小打小鬧，而是直接針對(duì)DUV光源的革新。傳統(tǒng)DUV光源依賴稀有氣體，像氬和氟的混合物，在高壓電場(chǎng)下激發(fā)激光。

但中科院的方案用固態(tài)晶體來取代氣體，具體是用Yb:YAG晶體作為起點(diǎn)，產(chǎn)生1030nm的基頻光，然后通過多次諧波轉(zhuǎn)換和光學(xué)參數(shù)放大，生成258nm和1553nm的兩束光，最后在LBO晶體里混合，輸出193nm的激光。功率目前是70mW左右，頻率6kHz，光譜純度很高，半峰全寬只有0.11pm，這指標(biāo)已經(jīng)接近商用水平，能滿足3nm制程的需求。

為什么說這技術(shù)前景大？首先，它繞開了ASML的專利墻。ASML的EUV和DUV技術(shù)有上萬項(xiàng)專利，很多核心部件來自美國(guó)公司，比如Cymer的光源供應(yīng)商，本來就是美國(guó)企業(yè)，后來被ASML收購，但還是受美國(guó)禁令影響。中國(guó)這個(gè)固態(tài)方案從結(jié)構(gòu)到材料都變了樣，不用氣體，避免了那些專利糾纏。結(jié)果呢？中國(guó)可以自己建系統(tǒng)，不用再求著買國(guó)外設(shè)備。

其次，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單多了。傳統(tǒng)光刻機(jī)體積龐大，像個(gè)小房子，12米長(zhǎng)、7米寬、4米高，里面零件復(fù)雜得要命。中科院這個(gè)固態(tài)光源能把整體體積縮小30%到50%，能耗降70%，這意味著生產(chǎn)成本低，維護(hù)容易，對(duì)工廠來說是實(shí)打?qū)嵉墓?jié)省。

第三，在性能上，它讓DUV光刻機(jī)能干EUV的活。通過多重曝光技術(shù)，用這個(gè)光源就能制造7nm甚至3nm芯片，不必非得依賴EUV。這就等于給中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)開了條側(cè)門，美國(guó)的制裁效果打折。

當(dāng)然，這技術(shù)不是完美無缺。目前功率還低，只有ASML準(zhǔn)分子激光的0.7%，頻率也只是人家的三分之二，短期內(nèi)沒法支撐大批量生產(chǎn)。但這只是實(shí)驗(yàn)室階段，迭代空間大得很。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在優(yōu)化晶體放大效率，引入新泵浦源，預(yù)計(jì)兩年內(nèi)能推到工程驗(yàn)證。上海微電子設(shè)備公司已經(jīng)開始適配測(cè)試，如果順利，很快就能進(jìn)生產(chǎn)線。

更酷的是，他們還加了渦旋光束元素，用螺旋相位板把光轉(zhuǎn)成攜帶軌道角動(dòng)量的形式，這在全球是首創(chuàng)，能用在量子芯片光刻和超精密缺陷檢測(cè)上。國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)已經(jīng)認(rèn)可了這成果，發(fā)表在專業(yè)期刊上，荷蘭媒體甚至說這是中國(guó)在ASML盲區(qū)里開的戰(zhàn)場(chǎng)。

回過頭看溫尼克的預(yù)言。他在2013年上任CEO前，是ASML的CFO，管財(cái)務(wù)那套，從1999年就開始在公司干活。2023年那次采訪后，他的觀點(diǎn)在行業(yè)里攪起波瀾。ASML當(dāng)時(shí)正被荷蘭政府管著，不能賣EUV給中國(guó)，溫尼克在財(cái)報(bào)會(huì)上反復(fù)說，全球供應(yīng)鏈不能斷，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)他們很重要。

但現(xiàn)實(shí)是，美國(guó)捏著核心技術(shù)，ASML也沒法完全自主。溫尼克2024年4月退休時(shí)，公司市值已經(jīng)很高，但他留下的那句話，現(xiàn)在看像是個(gè)警示。繼任者克里斯托夫·富凱接手后，ASML還在推高NA EUV，但中國(guó)這邊的動(dòng)靜讓他們得警惕。

從全球格局說，這突破可能重塑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。中國(guó)占全球70%的成熟芯片產(chǎn)能，如果固態(tài)DUV量產(chǎn)，ASML在14nm到65nm的市場(chǎng)份額會(huì)受沖擊。中國(guó)企業(yè)像華為和中芯國(guó)際，已經(jīng)在用多重曝光等技巧繞路子，現(xiàn)在加了這個(gè)光源，3nm工藝指日可待。

這不光是技術(shù)事，還牽扯經(jīng)濟(jì)。光伏和高鐵上，中國(guó)就用過換道超車策略，現(xiàn)在芯片也可能復(fù)制。哈工大之前試過Z箍縮技術(shù)做EUV光源，但還是基于傳統(tǒng)路子，沒這個(gè)固態(tài)方案徹底。

挑戰(zhàn)還在后頭。功率要提升到百瓦級(jí)，穩(wěn)定性得過工業(yè)關(guān)，得24/7跑不停。產(chǎn)業(yè)鏈整合也關(guān)鍵，光源得和光學(xué)系統(tǒng)、雙工作臺(tái)配上，中國(guó)光刻全鏈路能力在考驗(yàn)中。國(guó)際上，ASML CEO曾說中國(guó)十年內(nèi)搞不出EUV，但現(xiàn)在DUV固態(tài)這步，讓他們的話有點(diǎn)站不住腳。德國(guó)《明鏡周刊》評(píng)論，這是對(duì)西方精密制造的諷刺。

前景大不大，得看落地。短期內(nèi)，中國(guó)芯片自給率會(huì)升，減少對(duì)外依賴。長(zhǎng)期看，如果EUV上也用固態(tài)思路，更先進(jìn)芯片不是夢(mèng)。行業(yè)專家分析，這技術(shù)不只光刻，還能擴(kuò)展到其他光電領(lǐng)域，像激光加工和醫(yī)療設(shè)備。全球半導(dǎo)體市場(chǎng)值萬億美元，中國(guó)這步棋下得穩(wěn)，ASML得調(diào)整策略。

ASML壟斷多年，但中國(guó)不甘心被卡脖子，搞出自己的路子。前景很大，但也得一步步來。芯片業(yè)競(jìng)爭(zhēng)白熱化，誰笑到最后，還得看誰迭代快。溫尼克退休了，但他的預(yù)言像個(gè)提醒，創(chuàng)新不分國(guó)界，誰被逼急了，誰就可能爆發(fā)出驚人能量。中國(guó)這個(gè)固態(tài)光源，就是個(gè)例子，前路光明，但得實(shí)干。