Forskere ved Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics under det kinesiske vitenskapsakademiet har bygget en laserprodusert plasma ekstrem ultrafiolett lyskilde-plattform som oppnådde 3,42 % konverteringseffektivitet. Resultatet, publisert i en artikkel fra mars 2025, markerer et konkret skritt mot innenlandsk produksjon av litografimaskinene som trengs for å lage verdens mest avanserte brikker.
EUV-gjennombruddet
EUV-litografi bruker lys ved 13,5 nanometer for å etse kretser som er mindre enn 7 nanometer. Lyskilden er den vanskeligste delen. Det krever å avfyre høyeffektive laserpulser mot bittesmå tinn-dråper for å skape et plasma som sender ut EUV-stråling. Å samle og fokusere dette lyset uten å miste mesteparten av det har vært en ingeniørutfordring i flere tiår.
Shanghai-teamets plattform oppnådde 3,42 % konverteringseffektivitet – det vil si at den brøkdelen av laserenergien ble omgjort til brukbart EUV-lys. Dette tallet er fortsatt godt under 5–6 %-området til kommersielle systemer fra ASML, men det er et betydelig hopp fra tidligere kinesiske laboratorieresultater som lå rundt 1 %.
EUV-litografi er flaskehalsen for halvlederproduksjon under 7 nm. Uten det kan du ikke lage prosessorene som driver smarttelefoner, AI-akseleratorer og avansert militært utstyr. Kina har i årevis prøvd å bygge sine egne EUV-verktøy, men lyskilden har vært den største flaskehalsen.
Plattformen er fortsatt en laboratorieprototype. Det er ikke en komplett litografimaskin. Men forskerne sier at effektivitetsøkningen bringer dem nærmere en kilde som til slutt kan integreres i en full skanner. Neste steg innebærer å skalere opp laserkraften og forbedre kollektoroptikken – begge er dyre problemer med lang ledetid.
ASML-faktoren
ASML, det nederlandske selskapet som dominerer EUV-markedet, er blitt hindret av den nederlandske regjeringen fra å selge sine mest avanserte maskiner til Kina. Dette forbudet, som er i tråd med USAs eksportkontroller, betyr at kinesiske brikkeprodusenter som SMIC ikke kan kjøpe Twinscan NXE-systemene som trengs for 5 nm- og 3 nm-produksjon.
Kinas innenlandske brikkeindustri har blitt tvunget til å stole på eldre dyp-UV-litografi, som ikke kan nå samme oppløsning. Shanghai-instituttets arbeid er en del av en bredere nasjonal satsing for å bryte denne avhengigheten. Andre kinesiske laboratorier og selskaper jobber med ulike deler av EUV-verktøykjeden – speilene, vakuumsystemene, wafertrinnene.
Ingen tidslinje er gitt for når en full kinesisk EUV-maskin kan være klar. 3,42 % effektivitet er en milepæl, men å gjøre et laboratorieresultat om til et fabrikkverktøy som kjører 24/7 med sub-nanometer presisjon, er en helt annen lek.
