1月7日訊 盡管目前最先進的光刻機已經可以用於(yu) 生產(chan) 2nm芯片，但科學家仍在持續探索以進一步提升光刻機的綜合性能，用於(yu) 產(chan) 生光源的激光器或成下一個(ge) 突破口。

近日，據Tom's Hardware報道，美國實驗室正在開發一種拍瓦（一種功率單位，表示10^15瓦特）級的大孔徑銩（BAT）激光器。據悉，這款激光器擁有將極紫外光刻（EUV）光源效率提高約10倍的能力，或有望取代當前EUV工具中使用的二氧化碳激光器。

圖源：LLNL

事實上，這則消息最早可以追溯至上個(ge) 月。當時美國勞倫(lun) 斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）在新聞稿中宣稱，由該機構牽頭的研究組織旨在為(wei) 極紫外 (EUV) 光刻技術的下一次發展奠定基礎，而其中關(guan) 鍵即是被稱作BAT激光器的驅動係統。

公開資料顯示，LLNL是美國著名國家實驗室之一，其最初成立於(yu) 1952年，目前隸屬於(yu) 美國能源部的國家核安全局（NNSA）。數十年來，其尖端激光、光學和等離子體(ti) 物理學研究在半導體(ti) 行業(ye) 用於(yu) 製造先進處理器的基礎科學中發揮了關(guan) 鍵作用。

對於(yu) 這款尚在開發的新型BAT激光器，LLNL方麵表示，其能以更低的能耗製造芯片，並且可能會(hui) 催生出下一代“超越EUV”的光刻係統，借此係統生產(chan) 的芯片將會(hui) “更小、更強大”。

BAT激光器強大的關(guan) 鍵或許在於(yu) 其使用摻銩元素的氟化釔鋰作為(wei) 增益介質。據悉，通過該介質可以增加激光束的功率和強度。

“我們(men) 將在LLNL 建立第一台高功率、高重複率、約2微米的激光器，”LLNL等離子體(ti) 物理學家傑克遜·威廉姆斯表示：“BAT 激光器所實現的功能還將對高能量密度物理和慣性聚變能領域產(chan) 生重大影響。”

自誕生以來，半導體(ti) 行業(ye) 一直競相將盡可能多的集成電路和其他功能集成到一塊芯片中，使每一代微處理器變得更小但更強大。過去幾年，EUV 光刻技術占據了領先地位，其由二氧化碳脈衝(chong) 激光器驅動EUV光源，從(cong) 而將小至幾納米的微電路蝕刻到先進芯片和處理器上。

但目前LLNL的研究表明，BAT激光器的工作波長可以實現更高的等離子體(ti) 到EUV轉換效率。此外，與(yu) 基於(yu) 氣體(ti) 的二氧化碳激光裝置相比，BAT係統中使用的二極管泵浦固態技術可以提供更好的整體(ti) 電氣效率和熱管理。這意味著在半導體(ti) 生產(chan) 中實施BAT技術將有望減少大量能耗。

據Tom's Hardware援引市場調研機構 TechInsights的數據顯示，預計到2030年，半導體(ti) 晶圓廠每年將消耗54000吉瓦（GW）的電力，超過新加坡或希臘的年消耗量。因此，預期半導體(ti) 行業(ye) 將尋找更節能的技術來為(wei) 未來的光刻係統提供動力。

（科創板日報 張真）