中國 EUV 光源原型機上海亮相,距量產仍需三至五年

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Chinese EUV Light Source Prototype Debuts in Shanghai, With Mass Production Still Three to Five Years Away

光源原型機首度公開亮相

上海新創公司朗道隨研在第二十六屆中國國際工業博覽會上展示極紫外光(EUV)光源原型機,表示其零組件有九成為中國製造,但距離量產還有三至五年。根據日期為 2026 年 10 月的報導,這次展示讓中國先進晶片製造計畫中的一項具體技術首度公開亮相:這套設備旨在產生用於印製微小電路圖案的光線。

目錄
  1. 光源原型機首度公開亮相
  2. 上海展出了什麼?
  3. 公布的規格
  4. 光線如何產生
  5. 為何更高功率與更長壽命很重要
  6. 九成國產化代表什麼
  7. 獲晶片產業投資人支持的新創公司
  8. 出口管制持續推動國產研發
  9. 其他領域的進展讓 EUV 發展更易比較
  10. 重點摘要

這項展品是 EUV 光源,也是微影設備的主要組件之一。完整設備還需要精密光學元件、用來定位矽晶圓的平台、真空系統,以及確保各部件協同運作的控制系統。朗道的時程規劃是針對光源開發;員工指出,提升輸出功率並確保設備長時間可靠運作,是接下來的主要任務。

公司代表表示,這台原型機可用於晶片曝光測試。據稱是公司提供的產品規格顯示,其低功率 FlintNano 系統的 EUV 輸出功率超過 15 瓦,連續運作時間超過 100 小時。公司未公布獨立測試結果,也未提供這台展示原型機的詳細曝光測試結果,因此其在實際晶片製造測試中的表現仍不明朗。

這項開發之所以重要,是因為受出口限制影響,中國晶片製造商無法向荷蘭供應商艾司摩爾(ASML)購買 EUV 微影設備。國產光源未來可能支援替代供應鏈。目前,上海展出的原型機顯示,這家年輕公司正在研發最具挑戰性的關鍵組件之一,而依照公司自己的估計,仍有數年工程工作待完成。

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上海展出了什麼?

朗道的原型機在工博會創新科技館的上海展區占地不大。外觀粗獷的設備吸引了注意,但工作人員婉拒正式媒體訪問。其他展出報導則記錄了公司代表的技術說明,包括其宣稱的國產零組件比例及預期量產時程。

朗道表示,此次參展是應上海技術創新中心邀請。工作人員說,亮相是為了展示中國團隊正投入 EUV 光源研發,也希望外界對需要時間的開發過程保持耐心。

微影製程是將感光塗層覆在矽晶圓上,再以光線曝光形成圖案。後續製程步驟會將這些圖案製成電子電路的組成部分。EUV 光的波長約為 13.5 奈米,合適的設備因此能印製極精細的圖案。但產生這種光只是第一步:設備還必須精準導引光線,並提供穩定一致的曝光。

公布的規格

朗道的 FlintNano LPP-OXXO 是目前公開規格最詳細的低功率系統。公司將 FlintNano 系列列為產品開發與商業化階段;功率較高的 FlintMicro-LPP 系列則已完成原理與可行性研究。

據稱由朗道提供的規格包括:

  • 額定功率 1,000 瓦的驅動雷射,運作頻率為 1 至 20 千赫。
  • 轉換效率超過 2%,EUV 輸出功率超過 15 瓦。
  • 連續運作時間超過 100 小時。
  • 電漿尺寸為 60 微米。
  • 電漿穩定度 RMS 在 3% 以內,能量輸出穩定度為 5%。

瓦特是功率單位,表示能量傳遞的速率。1,000 瓦的雷射額定功率,指驅動雷射提供的功率;EUV 輸出功率則是系統產生的有效光線。兩者代表製程中的不同階段。千赫是頻率單位,1 千赫代表每秒 1,000 個週期。

RMS 穩定度指標用來概括特定測量期間的波動。對晶片製造商而言,實際關切的是每次曝光是否都能獲得足夠穩定的光量。光量變化可能影響晶圓塗層上電路圖案成形的精確度。

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光線如何產生

朗道採用雷射產生電漿技術,通常簡稱 LPP。在這種方法中,高功率雷射照射微小錫滴,形成極高溫電漿並發出 EUV 光。電漿是一種物質狀態,其中原子失去部分電子。集光鏡會收集部分發出的光,並將其導向曝光系統。

艾司摩爾的商用 EUV 設備也採用 LPP 光源。工程上的難點在於讓製程反覆精準運作、收集足夠的有效光線,並保護精密設備免受電漿影響。穩定的錫滴流、高功率驅動雷射和耐用的集光鏡都必須協同運作。

朗道更廣泛的業務布局也反映這些需求。除了 EUV 光源,公司也投入高功率二氧化碳雷射和電漿模擬軟體。雷射提供驅動設備,模擬軟體則協助工程師研究電漿行為並調整操作條件。

中國的研究也涵蓋其他替代方案,例如雷射誘發放電電漿,以及以加速器產生光線。這些計畫各有開發時程。朗道目前對外公布的目標,仍是光源在三至五年內達到量產。

為何更高功率與更長壽命很重要

商用 EUV 系統需要光源提供數百瓦功率,並能在高強度製造過程中可靠運作。朗道公布的輸出功率超過 15 瓦,代表其低功率系統屬於不同的運作級別。要導入工廠使用,就必須提高有效光輸出,同時維持設備穩定。

更多有效光線有助微影系統加快晶圓曝光速度,進而影響工廠可處理的晶圓數量,以及每次曝光的成本。可靠性同樣重要:設備一旦停機,就可能延誤生產,也會降低高功率光源原本能帶來的效益。

集光鏡面臨一項特殊挑戰,因為它在高能量電漿附近運作。錫滴產生器也必須持續在正確時間、正確位置送出錫滴。任一環節發生微小變化,都可能影響抵達晶圓的光線。

朗道表示設備可連續運作超過 100 小時,相當於四天多。工廠客戶還需要了解維護週期、零組件更換方式,以及設備在多次運作循環中的表現。工作人員指出,後續工程工作直接關乎輸出功率與穩定度。

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九成國產化代表什麼

公司代表表示,原型機有九成零組件已實現國產化,且大多數核心部件由公司自行開發。他們也提到,部分進口零組件不易取得,而某些領域的中國替代品在穩定性方面仍有落差。

朗道未說明九成的比例是按零組件數量、價值或其他方式計算。對讀者而言,值得關注的是哪些零件仍難以替代,以及這些零件如何影響整套系統的可靠性。即使占比不高,部分零件仍可能是設備持續運作不可或缺的關鍵。

工作人員婉拒透露尚未替換的進口零件。他們的說法顯示,工程挑戰涉及整個供應商網絡,而不只是單一公司的組裝工作。更好的國產零組件還必須具備一致的品質和可靠的使用壽命。

對中國晶圓廠而言,成熟的國產光源最終可能降低其受到設備及替換零件限制的影響。目前的任務是將國產設計轉化為能長時間穩定協同運作的零組件。

獲晶片產業投資人支持的新創公司

朗道於 2024 年成立。創辦人王昊及其團隊運用清華大學氣體放電與電漿實驗室的研究成果,專注於 EUV 微影光源的 LPP 技術。

公司發展期間完成數輪融資。融資報導中提及的投資人包括沃衍資本,以及與中國主要晶圓代工廠中芯國際有關聯的中芯聚源。這些投資者的支持,讓新創公司與熟悉半導體設備及製造業的投資人建立連結。

據報導,公司的發展歷程從成立、融資到公開展示如下:

  • 2024 年:朗道成立,啟動 EUV 光源專案。
  • 2025 年 10 月:與張江高科有關聯的穗越創投提供天使輪融資。
  • 2026 年 1 月:公司完成另一輪天使輪融資。
  • 2026 年 7 月:朗道完成 A 輪融資。
  • 2026 年 10 月:光源原型機在上海工博會公開亮相。

融資為公司提供設備、招募人才及持續開發所需資源。朗道自行公布的時程仍預留數年工程工作,顯示原型機公開亮相與供應可重複生產的工業產品之間,還有一段距離。

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出口管制持續推動國產研發

艾司摩爾是唯一商用完整 EUV 微影系統的供應商。相關限制禁止將這些設備銷往中國,使國產替代方案成為中國製造商的戰略優先事項。艾司摩爾於 2013 年收購 Cymer,藉此強化光源技術,這也是今日設備背後長期產業發展的一環。

中國晶片製造商仍持續使用深紫外光(DUV)設備進行生產。DUV 的波長比 EUV 長。製造商可採用多重圖案化技術,將複雜電路圖案分散到多個製程步驟中,以拓展這些設備的製造能力;但增加步驟也會提高製造複雜度與成本。

艾司摩爾執行長 Christophe Fouquet 曾對中國趕上公司技術的速度表示懷疑。他在一次投資人電話會議中形容中國仍有很長的路要走:

還有非常、非常長的一段路要走

朗道提出的三至五年估計,則為其自身專案提供了較具體的時程。若從據報於 2026 年 10 月亮相的時間起算,並假設開發按預期進行,量產時間約落在 2029 至 2031 年。這是光源的時程;整套微影設備還需要其他主要系統達到相容的效能水準。

其他領域的進展讓 EUV 發展更易比較

中國供應商也在擴大微影以外的製造設備布局。同一時期於深圳舉行的半導體展上,華海清科展示離子佈植機,芯源微展示薄膜沉積設備,拓荊科技則宣布推出用於記憶體及邏輯晶片的碳膜沉積技術。

這些發展之所以重要,是因為晶圓廠仰賴多種設備。離子佈植會改變矽中特定區域的電性;沉積製程則會加上薄層材料;微影負責定義後續製程所依循的圖案。即使 EUV 仍在開發中,這些環節的進展也能提高國產設備的使用比例。

Bernstein Research 預測,到 2028 年,國產供應商將占中國晶圓製造設備市場的 52%,相較於 2026 年估計的 28%,增加 24 個百分點。這項預測涵蓋的設備市場遠比 EUV 微影廣泛。

朗道下一階段的重要進展,將是在其公布的工程開發期間提升輸出功率、維持可靠運作並改善曝光表現。中國網友也質疑,展品相關宣傳是否意在募資及激發愛國情緒。若能公布詳細運作結果,將為潛在客戶及投資人提供更具體的產品進展資訊。

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重點摘要

  • 朗道隨研在上海展示 EUV 光源原型機,公司人員宣稱零組件有九成為國產。
  • 此次展出的是光源,而完整 EUV 微影設備還需要多套主要系統。
  • 已公布的 FlintNano 規格包括 EUV 輸出功率超過 15 瓦、運作時間超過 100 小時。
  • 工作人員估計距離量產還需三至五年,主要工程任務是提升功率與可靠性。
  • 公司成立於 2024 年,並獲得與中國半導體產業有關聯的投資人支持。
  • 針對艾司摩爾 EUV 設備的出口限制,持續推動中國發展國產設備。
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