美国实验室研发新型激光技术，有望大幅提升芯片制造效率

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IT之家 1 月 5 日消息，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）正在研发一种基于铥元素的拍瓦（petawatt）级激光技术，该技术有望取代当前极紫外光刻（EUV）工具中使用的二氧化碳激光器，并将光源效率提升约十倍。这一突破可能为新一代“超越 EUV”的光刻系统铺平道路，从而以更快的速度和更低的能耗制造芯片。当前，EUV 光刻系统的能耗问题备受关注。以低数值孔径（Low-NA）和高数值孔径（High-NA）EUV 光刻系统为例，其功耗分别高达 1,170 千瓦和 1,400 千瓦。这种高能耗主要源于 EUV 系统的工作原理：高能激光脉冲以每秒数万次的频率蒸发锡滴（50 万摄氏度），以形成等离子体并发射 13.5 纳米波长的光。这一过程不仅需要庞大的激光基础设施和冷却系统，还需要在真空环境中进行以避免 EUV 光被空气吸收。此外，EUV 工具中的先进反射镜只能反射部分 EUV 光，因此需要更强大的激光来提高产能。IT之家注意到，LLNL 主导的“大口径铥激光”（BAT）技术旨在解决上述问题。与波长约为 10 微米的二氧化碳激光器不同，BAT 激光器的工作波长为 2 微米，理论上能够提高锡滴与激光相互作用时的等离子体到 EUV 光的转换效率。此外，BAT 系统采用二极管泵浦固态技术，相较于气体二氧化碳激光器，具有更高的整体电效率和更好的热管理能力。最初，LLNL 的研究团队计划将这种紧凑且高重复率的 BAT 激光器与 EUV 光源系统结合，测试其在 2 微米波