中国科学院上海光学精密機械研究所の科学者らは、レーザー生成プラズマ極端紫外線光源プラットフォームを構築し、3.42%の変換効率を達成した。2025年3月の論文で発表されたこの成果は、世界最先端のチップ製造に必要なリソグラフィ装置の国産化に向けた具体的な一歩となる。
EUVのブレークスルー
EUVリソグラフィは、13.5ナノメートルの光を使用して7ナノメートルより微細な回路をエッチングする。光源は最も困難な部分である。高出力レーザーパルスを微小なスズ滴に照射してプラズマを生成し、EUV放射を放出させる必要がある。その光を損失を最小限に抑えて集光・集束させることは、数十年にわたる工学上の課題となっている。
上海チームのプラットフォームは3.42%の変換効率を達成した。これは、レーザーエネルギーのうち、その割合が使用可能なEUV光に変換されたことを意味する。この数値は、ASMLの商用システムの5〜6%の範囲には依然として及ばないが、これまでの中国の実験室での結果（約1%前後）からは大幅な飛躍である。
EUVリソグラフィは、7ナノメートル未満の半導体製造における隘路である。これがなければ、スマートフォン、AIアクセラレータ、先進的な軍事用ハードウェアを動かすプロセッサを製造することはできない。中国は長年、自国製のEUVツールの構築を試みてきたが、光源が最大のボトルネックとなっている。
このプラットフォームはまだ実験室レベルの試作機であり、完全なリソグラフィ装置ではない。しかし、研究者らは、この効率向上により、最終的にフルスキャナーに統合できる光源に近づいたと述べている。次のステップは、レーザー出力のスケールアップとコレクター光学系の改良であり、いずれも高コストで開発期間の長い課題である。
ASMLの要因
EUV市場を支配するオランダのASMLは、オランダ政府により最先端の装置を中国に販売することを禁じられている。この禁輸措置は米国の輸出規制に沿ったものであり、中芯国際（SMIC）などの中国のチップメーカーは、5ナノメートルおよび3ナノメートル生産に必要なTwinscan NXEシステムを購入できないことを意味する。
中国の国内チップ産業は、同じ解像度に達することができない従来の深紫外（DUV）リソグラフィに依存せざるを得なくなっている。上海研究所の取り組みは、その依存を断ち切るための国家規模の取り組みの一環である。他の中国の研究所や企業は、EUVツールチェーンの異なる部分（ミラー、真空システム、ウェハーステージ）に取り組んでいる。
中国製の完全なEUVマシンがいつ完成するかについての時期は明らかにされていない。3.42%の効率はマイルストーンであるが、実験室の結果を、サブナノメートル精度で24時間365日稼働する工場用ツールに変えることは、まったく別のゲームである。
