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发布时间：2025年01月07日 18:51:51 显示器测评人已围观

简介科学家们继续探索提升光刻机性能的途径，尽管目前最先进的光刻机已能生产2nm芯片。激光器作为光源可能成为下一个突破口。近日，Tom的一项研究显示出相关进展，这意味着在芯片制...

《科创板日报》1月7日报道，尽管目前最尖端的光刻机已能制造2nm芯片，但科研人员依然在不断努力，以期进一步提升光刻机的综合性能，其中激光器可能成为下一个关键突破。

近期，Tom's Hardware报道称，美国的一项实验室正在研发一种具有PETAWATT（即10^15瓦特）级别的大孔径铥激光器。消息称，该激光器预计能够将极紫外光刻（EUV）光源的效率提高大约10倍，潜力可替代当前EUV设备中所用的二氧化碳激光器。

图源：LLNL

实际上，此消息源于上个月。当时，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）在一则新闻稿中表示，由该实验室主导的研究团队旨在为极紫外（EUV）光刻技术的下一步发展提供支持，而其中的关键设备就是所称的BAT激光器。

根据公开信息，LLNL是美国著名的国家实验室之一，成立于1952年，归属于美国能源部的国家核安全局（NNSA）。多年来，该单位的前沿激光、光学及等离子体物理研究对制造先进处理器的基础科学发挥了至关重要的作用。

关于新研发的BAT激光器，LLNL方面表示，该设备能以更低的能量消耗生产芯片，并可能催生出新一代“超越EUV”的光刻系统，使得生产的芯片将会“更小更强大”。

BAT激光器之所以强大，关键在于其增益介质使用了掺铥的氟化钇锂，能够提升激光束的功率和强度。

LLNL的等离子体物理学家杰克逊·威廉姆斯指出：“我们计划在LLNL建设首台高功率、高重复率、约2微米波长的激光器。BAT激光器所实现的功能对高能量密度物理和惯性聚变能领域有着深远的影响。”

自半导体行业成立以来，大家纷纷追求在芯片上尽可能多地集成电路与功能，使每一代微处理器不断变小却更为强大。近几年来，EUV光刻技术占据市场主导地位，它通过二氧化碳脉冲激光器生成的EUV光源，将微电路蚀刻至先进芯片和处理器上，尺寸可小至几纳米。

然而，LLNL的最新研究表明，BAT激光器的工作波长能够提供更高的等离子体到EUV的转换效率。此外，BAT系统采用的二极管泵浦固态技术相比于传统的基于气体的二氧化碳激光设备，能够展现出更出色的整体电气效率和热管理。这意味着在半导体生产中应用BAT技术有望显著降低能耗。

根据Tom's Hardware引述市场研究公司TechInsights的数据显示，预计到2030年，半导体晶圆厂年耗电量将达到54000吉瓦（GW），超过新加坡或希腊的年用电总量。因此，半导体行业迫切需要更节能的技术为未来的光刻系统提供能量。