自主HHG技术让国产EUV光源破局启航

在10月23日下午成功举办的“芯驰神皖·成为未来”——2025科大硅谷（上海）推介会上，合肥皓宇芯光科技有限公司产品负责人郑杨子博士受邀发表主题演讲。本次活动由科大硅谷服务平台（安徽）有限公司主办，成为资本承办，安徽省汽车创新中心、上海市合成生物学创新中心协办。本文内容根据现场发言整理。

郑杨子：

各位领导、各位专家、各位同行朋友，大家下午好！

感谢成为资本的邀请，也非常荣幸代表合肥皓宇芯光科技有限公司，向各位介绍我们在极紫外（EUV）光源与高次谐波产生（HHG）技术领域的探索与进展。

今天的分享，我会分为几个部分：我们是谁，我们在做什么，我们的核心技术路线，我们的应用成果，以及我们对未来的思考。希望通过这次交流，能让大家对“国产极紫外光源”这个看似专业、但又关乎国家核心制造能力的话题，有一个更清晰的认识。

合肥皓宇芯光成立于2023年，是一家年轻但专业积淀深厚的高科技企业。我们专注于先进激光应用技术与半导体量测核心技术开发，总部位于合肥，并在上海、深圳、昆明、北京、成都和香港设有分支机构。

我们的团队来自于极紫外激光、阿秒物理、半导体量测等前沿领域，核心成员中既有国家级海外高层次人才，也有长期活跃在国际产业一线的工程专家。

皓宇芯光的愿景，是成为世界领先的先进激光应用技术企业；我们的使命，是专注先进激光应用技术，推动行业进步和创新；我们的价值观，是以人为本、勤奋进取、开放创新。

目前，我们的技术能力已覆盖从软X射线（SXR）到极紫外（EUV）再到真空紫外（VUV）的整个光谱区间。我们的产品与方案，广泛应用于超快光谱学、阿秒科学、先进光刻、材料科学、量子科技、生物医疗与高分辨率成像等领域。在更直接的层面上，这些技术正在为半导体制造、芯片研发及纳米器件测试提供强大支撑。

技术核心：HHG——极紫外激光光源

在众多激光与光源技术路线中，高次谐波产生（HHG, High Harmonic Generation）是皓宇芯光的核心。

我们都知道，传统的EUV光源主要有两种技术路线：一种是激光等离子体（LPP），另一种是放电等离子体（DPP）。这两种路线功率高，但系统复杂、污染控制困难、造价昂贵。

相比之下，HHG技术采用一种截然不同的思路。它通过飞秒激光与稀有气体的相互作用，在非线性响应中产生高次谐波，从而输出10–50纳米波段的极紫外光。这种光源有几个显著特点：

首先，体积小、造价低。整个系统可实现桌面化部署，远小于传统EUV光源；其次，相干性高、波长可调。光束相干度高，可覆盖多波段，且具有准连续超宽光谱输出；然后，工程化可行性强。不需要复杂的 EUV 多层膜镜或金属靶污染控制，系统稳定、维护成本低。

目前，国际上如ASML、Intel、Samsung、TSMC等公司都已经开始在量测与检测环节使用HHG技术，验证其产业化潜力。美国NIST（国家标准与技术研究院）也将HHG定义为“宽带-超快-相干三位一体的最优路线”，而IRDS 2024国际半导体技术路线图更是明确指出，HHG是下一代EUV量测的核心技术。

换句话说，HHG不只是一个“实验室里的漂亮现象”，而是半导体检测、光刻以及先进材料研究的必由之路。

从科学突破到工程落地：HHG的“范式革命”

高次谐波产生技术的原理可追溯到上世纪90年代。通过“三步模型”——电子电离、加速、复合——激光脉冲能量被有效地转换成更高频率的谐波光，最终产生极紫外辐射。

这一机制的突破，使得人类第一次能够在“阿秒”（10⁻¹⁸秒）时间尺度上观察电子运动。

过去几十年，HHG技术从“经典光源”迈向“量子光源”，其转换效率已能达到0.01%，而应用深度也从纳米结构表征扩展至阿秒时间尺度与量子分辨。

这意味着我们不仅可以“看见”物质的结构，还能“看到”电子的运动，这在人类测量史上具有里程碑意义。

如今，皓宇芯光的任务就是要把这项具有科研高度的技术，转化为产业可用的装备。我们要让科研成果真正落地，变成产业客户可以直接使用的高性能EUV光源。

在产业应用中，HHG展现出极大的灵活性和实用性。

第一，在掩模（Mask）与护膜（Pellicle）检测中，EUV光的波长可穿透薄膜掩模，能实现可印刷缺陷的精准识别。

目前全球光罩缺陷检测市场2024年规模约128亿元人民币，预计2030年将达238亿元。中国市场约占35%-40%，到2030年有望突破87亿元。

在这一领域，三星关联公司ESOL已经率先应用HHG技术，并于2025年完成B轮融资约5400万美元。

我们皓宇芯光也已经与国内头部工业客户签署合作备忘录（MOU），并与行业领先的掩模版设备厂商建立了深度合作。

第二，在套刻（Overlay）量测中，HHG光源相较传统电子束检测具有显著优势。

电子束检测虽然精度高，但扫描速度慢，吞吐量低；而HHG-EUV光源检测基于光学成像原理，速度快、分辨率高，可实现高通量检测。

2023年Overlay检测市场规模约12亿美元，预计2030年将达15亿美元。

第三，在晶圆检测与EUV相干成像中，HHG展现出独特的优势：分辨率优于DUV光源10倍以上，可识别小于5纳米的缺陷；检测速度比电子束快100至1000倍；光子能量可控，实现非接触、无损检测；支持三维成像，可用于FinFET结构与堆叠芯片内部缺陷检测。

此外，我们正在开发结合AI学习的智能算法，以提升缺陷识别的灵敏度和自动化水平。

科研市场：让大科学装置“回到实验室”

在科研应用方向，HHG的意义尤为深远。

目前，全球的同步辐射装置和自由电子激光装置虽然能产生高亮度的EUV光，但存在两个问题：投资巨大、使用门槛高。科研团队往往需要排队三到六个月，每次实验成本高达数十万元。

皓宇芯光希望改变这一现状。我们的愿景是——让科研装置平民化。

通过桌面级HHG系统，我们能在3米×1.5米的空间内实现连续谱EUV输出，光谱覆盖红外到软X射线区间，兼具高亮度与多波长可调性。

科研人员可以在自己的实验室中完成阿秒物理、超快光谱、全息光刻、量子成像等前沿研究，而无需依赖大型光源装置。

这不仅降低了科研成本，也让中国科研人员能在更多时间维度上开展创新实验。

从种子源到系统集成的全链条能力

我们提供的是完整的系统解决方案，从激光种子源、HHG模块到多功能束线与检测成像系统。产品具备以下特点：高功率、超短脉冲、超宽光谱输出；输出光谱单色可调；高空间相干性与极高稳定性；模块化、定制化设计，适应不同应用场景；桌面化体积，仅为大型装置的万分之一。

目前，我们已成功研制出国内首套13.5纳米波长、微瓦级飞秒激光光源，并实现14纳米节点光刻制程的有效验证。

从国际前沿回归本土创新

皓宇芯光的核心团队具有国际一流水准。

我们的首席科学家曾担任美国KMLabs公司极紫外激光技术负责人，带领团队研发出全球首台基于HHG的EUV飞秒激光器，并实现商业化。

该成果曾获Laser Focus World创新奖（光电界奥斯卡）与Prism Award（光电界诺贝尔奖）两项国际顶级荣誉。

今天，这支团队把十余年的国际经验带回中国，希望用国际领先的科学成果服务于中国的产业转型与技术自立。

极紫外光源不仅仅是科研仪器，它是整个现代制造体系的底层工具。从芯片制造到量测检测，从量子材料到生物成像，EUV光源的能力决定了我们能看多深、做多细、测多快。

过去，这一领域几乎被国外企业垄断。今天，我们正一步步打破技术壁垒，把原本只能在大科学装置中实现的能力，变成实验室可用、产线可集成的设备。

未来十年，全球制造业将从“光刻”走向“光智造”。皓宇芯光希望通过自主的HHG技术，让中国在EUV光源与检测设备领域拥有真正的发言权。我们将继续推动科研与产业的结合，把复杂的科学原理转化为可复制的工程方案，为半导体产业、材料科学、阿秒物理等领域提供坚实的光学基础设施。

我们希望在未来的合作中，与各位专家、伙伴一道，把极紫外光源这一核心技术，变成推动中国先进制造的“新引擎”。

谢谢大家！

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