雷声激光实验室
激光在芯片上“雕刻”
商报记者 骆伊莎
一束激光扫过气球表面的黑色字迹,墨迹瞬间消失,气球却完好无损;在硬度仅次于钻石的碳化硅上,这束光又能精准打出微米级精密小孔。这便是全固态深紫外(DUV)激光的“魔力”——凭借极短的波长和极高的光子能量,其在半导体芯片光刻检测、精密微纳加工、前沿科学研究等领域具有无可替代的优势。
过去很长一段时间内,深紫外激光在国内并没有成熟的市场化产品,也缺乏可借鉴的技术路径。直到去年底,杭州雷声激光科技有限公司(以下简称“雷声激光”)正式宣布,其团队自主研发的全固态深紫外(DUV)激光器已实现规模化稳定量产。“我们产品的核心性能指标,经中国计量科学研究院认证,达到了国际领先水平。”雷声激光CEO刘天涯自豪地说,这是我国在高端光电子核心器件领域迈出的关键一步。
选择一条全新的技术路径
在芯片制造中,光刻机就像一台精密复杂的特殊照相机,是生产芯片时“定义图形”中最为重要的一种机器。而深紫外(DUV)激光源,则被视为光刻机的“心脏”。
“长期以来,全球光刻机市场由国外几大厂商垄断。他们所采用的气态技术路线,虽已应用多年,但需要庞大复杂的冷却系统维持气体稳定,能量利用率仅在3%—6%之间。这不仅意味着设备体积庞大、能耗惊人,而且限制了设备性能的进一步提升。”刘天涯说,雷声激光选择的全固态技术路线,与美国等西方国家主流的技术路径完全不同,却带来了根本性改变。
他介绍,全固态深紫外(DUV)激光器用全固态晶体取代气体介质,使其结构更紧凑、运行更稳定,能量利用率提升至46%以上。与此同时,固态晶体的稳定性也让输出的激光光束质量更高、控制更精准。“通俗一点来说,我们的产品能够让下游厂商,在光刻或者其他精密制造领域都有了实现更精密、更稳定、更通用的可能性,同时极大地拉长了科研纵深。”
刘天涯表示,雷声激光自主研发的全固态深紫外(DUV)激光器已实现100%国产化,并进入商用阶段。该产品自去年底量产后,已陆续交付国内多家领先的半导体设备制造商、精密检测仪器公司和前沿科研机构。目前,产能可满足精密半导体制造领域一定的市场需求。
值得一提的是,除了在半导体领域的应用,雷声激光攻克的全固态深紫外(DUV)光源技术,还能为各行各业带来新的可能。刘天涯介绍,在医疗领域,该技术可用于加工微型手术机器人所需的核心芯片,进一步缩小机器人体积,从而降低手术创伤、提升操作精度;在能源领域,它可用于加工新一代钙钛矿太阳能电池薄膜,为汽车、建筑行业提供清洁电力;在AI芯片制造领域,光模块、光存储、光通讯更是离不开精密激光作业……
“激光是一个基础的物理工具,这个东西做不好,所有人工智能或微观世界的精密制造都做不好;反过来,有了这个趁手的工具,就能一荣俱荣。”刘天涯说。
从门外汉到创新型企业家
成立于2024年的雷声激光,背后是一支拥有63年技术积淀的科学家团队;而带领这家高科技企业前行的刘天涯,实则是个“半路出家”的文科生。
据刘天涯介绍,雷声激光的科学家团队早在20世纪60年代便已从事固体激光器、固体激光技术以及应用方面的研究。团队多年来承担并完成了多项国际、国家重点科研项目和重大工程项目,包括北斗二号激光测距系统。2015年,这群科学家在北京中关村毅然开启产业化征程,而他也是在那时加入队伍,后又为寻求从研发向制造延伸,将公司迁至杭州。
从对激光技术一知半解,到如今成为行业专家;从与一群深耕实验室的科学家激烈争辩,到带领他们最终走向市场,刘天涯坦言自己度过了一段极其痛苦的创业历程。尤其在疫情期间,业务回款受阻,企业一度面临生存危机。所幸团队通过承接高难度的材料加工业务、申请国家科研基金、与高校开展横向合作等方式艰难“造血”,最终“捉”住了那束稳定、高效、可控的深紫外激光。在这个过程中,他也成长为一名创新型企业家。
在刘天涯看来,这类企业家都存在三个“毛病”。“第一,我们一定是带有攻击性的,这种攻击性不是针对同行,而是向科学难题与旧有权威发起挑战;第二,我们浑身都是‘反骨’,没有自己亲身实践过的,我们不会认可它是对的,即使是院士讲的话,我们也不一定都认同;第三,我们一定是钻牛角尖的,偏执的,当所有人都说搞不定的时候,我们就越想来试试。”
刘天涯骨子里的执拗,也塑造了雷声激光独树一帜的经营理念。面对资本市场的高度关注,雷声激光始终保持着那条“小而精”的独特发展路径。刘天涯表示,公司从来没有融过资,目前也没有上市计划,“我们只想继续深耕全固态技术研发,向更短波长、更高功率、更稳定的性能发起挑战。”他透露,未来,团队期望在精密半导体制成、人工智能算力底层、航空航天、生物医疗等前沿领域继续深耕和探索,推动全固态深紫外(DUV)激光器发挥更大的作用,让中国之“光”闪耀世界。
问:你如何理解新时代杭商精神?
刘天涯:我认为杭商精神主要体现在几个方面:一是包容开放,允许一切发生,要秉持“先行先试、敢为天下先”的态度,勇于尝试,尝试了不一定成功,但不尝试肯定失败;二是追求创新,创业一定要有创新精神,创新未必立刻见效,但没有创新就难有真正的突破与成长;三是务实精神,要用实践说话,注重实际成效。