发布日期：2026-02-25 11:43 点击次数：143
2 月 24 日，据路透社报说念，各人半导体征战龙头阿斯麦（ASML）在其圣地亚哥研发中心取得了一项环节时代冲破：他们已得手研发出能贯通输出 1，000 瓦（1kW）功率的极紫外（EUV）光源系统。据权衡，到 2030 年，这项时代将使单台光刻机的芯片产出量培育 50%。
ASML 崇拜 EUV 光源时代的首席巨匠迈克尔·珀维斯（Michael Purvis）明确示意，这并非实验室里的移时演示，而是一套能在客户量产环境下贯通启动的熟练系统。
{jz:field.toptypename/}要津悟这个系管辖来的冲破，领先要厘清极紫外（EUV）光刻时代的中枢运作机制。在半导体制造的微不雅天下里，光刻机饰演着“超等投影仪”的变装：它行使后光将极其复杂的电路图案减轻并“印刷”到涂有光刻胶的硅晶圆名义。
关联词，跟着芯片制程不断靠近物理极限，传统的深紫外光（DUV）已无法自恃精度条目，业界必须使用波长仅为 13.5 纳米的极紫外光（EUV）。可这种波长的光在当然界中极难获取，且极易被空气和平日透镜招揽，于是 ASML 构建了一套系统来东说念主为制造极紫外光光源。
在光刻机中枢的真空腔体内，高精度的液滴发生器会以极高的频率喷射出直径仅为几十微米的熔融锡滴。这些轻微的锡滴随后成为高能二氧化碳激光器的靶标。
当高功率激光束精确击中高速遨游的锡滴时，锡滴一刹被加热至数万摄氏度，径直气化并电离，形成一团高温、高密度的等离子体云。就在这团等离子体冷却衰变的极短一刹，锡离子会开释出波长为 13.5 纳米的极紫外光子。
随后，一套由多层钼/硅薄膜构成的精密反射镜系统（因为平日透镜会招揽 EUV 光，只可使用反射镜）将这些光子蚁集并聚焦，最终投射到晶圆上完成曝光。
在这一链条中，光源功憨径直决定了光刻机的“糊涂量”（Throughput），即每小时能处理几许片晶圆。现存的量产型 EUV 光刻机，其光源功率长久徬徨在 600 瓦傍边。这照旧是工程的极限：要看护贯通的 600 瓦输出，机器每秒需喷射约 5 万个锡滴，并用激光进行数亿次的精确轰击。
功率成为瓶颈，是因为 EUV 的产生后果极低。输入激光的能量中，仅有约 2% 至 4% 能最终调动为有用的 13.5 纳米 EUV 光，其余能量大多调动为废热或碎屑。
若要培育功率，意味着必须在单元时辰内处理更多的锡滴，这不仅对激光器的重迭频率建议了暴虐条目，更使得真空腔体内的热惩办、锡碎屑的计帐以及光学元件的保护变得特地禁闭。一朝功率培育导致碎屑增多或镜片稠浊加快，机器的停机吝啬时辰就会增多，反而对消了产能增益。
这次 ASML 终了 1，000 瓦功率的跳跃，并非浅薄的加大火力，而是通过两项环节的底层改造，从根柢上优化了能量妥洽后果：
领先是锡滴频率的倍增。研发团队得手将液滴发生器的喷射频率培育了一倍，从每秒约 5 万个锡滴增多到约 10 万个。这意味着在疏导时代内，系统领有了两倍的“原材料”来产生光子。但这条目液滴发生器在极高频率下仍能保持锡滴大小、位置和速率的相配均一，任何轻微的偏差皆会导致激光脱靶。
其次是激光脉冲政策的重构。传统格局下，激光器同样使用单个经过整形的高能脉冲轰击锡滴，试图一次性将其激勉至最好等离子态。关联词，这种形势经常难以兼顾锡滴的预热、扁平化以及最终的等离子体激勉，导致能量滥用。
新系统则摄取了“双脉冲串”政策：第一个较小的脉冲串先对锡滴进行预处理，将其精确地整形和预热至最好状况；紧接着，开云sports第二个脉冲串再进行主轰击。这种分步走的细致放手，权贵培育了激光能量向 EUV 光子的调动率，使得在同等激光输入下能产出更多的灵验光子。
科罗拉多州立大学讲明、激光物理学巨擘豪尔赫·J·罗卡（Jorge J. Rocca）对这一发达给以了极高评价：“这不单是是一个单一时代的冲破，而是一项极具挑战性的系统工程。你需要同期掌抓流膂力学（放手锡滴）、高能激光物理（脉冲整形）、等离子体能源学以及极点环境下的精密放手，并将它们完竣整合。能在工业级量产征战上贯通终了 1，000 瓦的功率输出，如实令东说念主咋舌。”
这一冲破意味着，光刻机不再受限于光源强度导致的曝光时辰过长，从而概况以更快的速率扫描晶圆。对于芯片制造厂而言，这径直调动为单台征战产出的大幅增多，以及在同等产能需求下征战数目和厂房空间的大幅缩减，有望权贵改善先进制程的单元本钱结构。
对晶圆厂而言，光源功率的培育径直调动为产能的增多。ASML 崇拜 NXE 居品线的履行副总裁特恩·范·高（Teun van Gogh）示意，跟着光源功率增强，到今年代末，单台机器的晶圆处奢睿商（WPH）有望从当今的每小时 220 片培育至 330 片傍边。
在光刻流程中，光强越强，光刻胶所需的曝光时辰就越短。在现时东说念主工智能和企业级缱绻需求激增的布景下，芯片制造商正面对严峻的产能敛迹。如若能在不增多非凡征战和洁净室空间的前提下，通过光源升级将产能培育 50%，这将极大改善晶圆厂的经济效益。
ASML 显现，除了针对将来新机型，公司当今提供的“分娩力增强包”（PEPs）也旨在匡助客户升级现存征战。不外，业内分析以为，受限于热惩办极限，较老型号的 NXE:3400C/D 机型可能难以径直升级到千瓦级光源。这项新时代更可能应用于现存的 NXE:3800E 确立，以及行将推出的高数值孔径（High-NA）EXE:5000/5200 系列机型。
ASML 此时闪现这一发达，也与各人竞争环境干系。尽管 ASML 是当今市集上惟一的生意化 EUV 供应商，但地缘政事和供应链安全考量正在催生新的挑战者。
在好意思国，Substrate 和 xLight 两家初创公司已筹集数亿好意思元，勇猛于征战原土替代决议。其中，xLight 更赢得了特朗普政府的资金撑持，试图行使粒子加快器产生更短波长的 X 射线进行光刻。与此同期，中国在出口管理压力下，也在加快鼓励原土光刻机研发。
行业不雅察家指出，ASML 将光源功率推高至千瓦级，推行上是在大幅提高 EUV 时代的准初学槛。当竞争敌手还在为几百瓦的贯通输出努力时，ASML 已通过培育功率密度和产出后果，进一步裁减了客户的单片制酿本钱，从而进一步提高时代壁垒。
固然，从时代考证到大界限量产仍需克服诸多工程挑战。1，000 瓦的 EUV 光源意味着真空腔体内的热负荷将急剧增多，这对机器的冷却系统、氢气流放手以及精密光学组件的贯通性皆建议了更高条目。此外，更高的功率也引发了对于电力供应和能耗的参谋。
尽管如斯，ASML 对将来时代旅途保持乐不雅。迈克尔·珀维斯显现，该公司以为终了 1，000 瓦的时代旅途将为将来的不断演进掀开大门：“咱们照旧看到了一条通往 1，500 瓦的光显旅途，且从基础物理层面来看，莫得事理不行达到 2，000 瓦。”
1.https://www.reuters.com/world/china/asml-unveils-euv-light-source-advance-that-could-yield-50-more-chips-by-2030-2026-02-23/
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