2 月 24 日 ，，，，，，，据路透社报泰格新质料科技有限公司道 ，，，，，，，全球半导体装备龙头阿斯麦（ASML）在其圣地亚哥研发中心取得了一项要害手艺突破：他们已乐成研发出能稳固输出 1,000 瓦（1kW）功率的极紫外（EUV）光源系统。。。 。。。。。据展望 ，，，，，，，到 2030 年 ，，，，，，，这项手艺将使单台光刻机的芯片产出量提升 50%。。。 。。。。。
（泉源：ASML）
ASML 认真 EUV 光源手艺的首席专家迈克尔·珀维斯（Michael Purvis）明确体现 ，，，，，，，这并非实验室里的短暂演示 ，，，，，，，而是一套能在客户量产情形下稳固运行的成熟系统。。。 。。。。。
要明确这个系统带来的突破 ，，，，，，，首先要厘清极紫外（EUV）光刻手艺的焦点运作机制。。。 。。。。。在半导体制造的微观天下里 ，，，，，，，光刻机饰演着“超等投影仪”的角色：它使用光线将极其重大的电路图案缩小并“印刷”到涂有光刻胶的硅晶圆外貌。。。 。。。。。
然而 ，，，，，，，随着芯片制程一直迫近物理极限 ，，，，，，，古板的深紫外光（DUV）已无法知足精度要求 ，，，，，，，业界必需使用波长仅为 13.5 纳米的极紫外光（EUV）。。。 。。。。。浚浚�？？烧庵植ǔさ墓庠谧匀唤缰屑鸦袢� ，，，，，，，且极易被空气和通俗透镜吸收 ，，，，，，，于是 ASML 构建了一套系统来人为制造极紫外光光源。。。 。。。。。
在光刻机焦点的真空腔体内 ，，，，，，，高精度的液滴爆发器会以极高的频率喷射出直径仅为几十微米的熔融锡滴。。。 。。。。。这些细小的锡滴随后成为高能二氧化碳激光器的靶标。。。 。。。。。
当高功率激光束精准击中高速航行的锡滴时 ，，，，，，，锡滴瞬间被加热至数万摄氏度 ，，，，，，，直接气化并电离 ，，，，，，，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瞬间 ，，，，，，，锡离子会释放出波长为 13.5 纳米的极紫外光子。。。 。。。。。
随后 ，，，，，，，一套由多层钼/硅薄膜组成的细密反射镜系统（由于通俗透镜会吸收 EUV 光 ，，，，，，，只能使用反射镜）将这些光子网络并聚焦 ，，，，，，，最终投射到晶圆上完成曝光。。。 。。。。。
在这一链条中 ，，，，，，，光源功坦率接决议了光刻机的“吞吐量”（Throughput） ，，，，，，，即每小时能处置惩罚几多片晶圆。。。 。。。。。现有的量产型 EUV 光刻机 ，，，，，，，其光源功率恒久彷徨在 600 瓦左右。。。 。。。。。这已经是工程的极限：要维持稳固的 600 瓦输出 ，，，，，，，机械每秒需喷射约 5 万个锡滴 ，，，，，，，并用激光举行数亿次的精准轰击。。。 。。。。。
功率成为瓶颈 ，，，，，，，是由于 EUV 的爆发效率极低。。。 。。。。。输入激光的能量中 ，，，，，，，仅有约 2% 至 4% 能最终转化为有用的 13.5 纳米 EUV 光 ，，，，，，，其余能量大多转化为废热或碎片。。。 。。。。。
若要提升功率 ，，，，，，，意味着必需在单位时间内处置惩罚更多的锡滴 ，，，，，，，这不但对激光器的重复频率提出了苛刻要求 ，，，，，，，更使得真空腔体内的热治理、锡碎片的整理以及光学元件的� ；；；；；；；け涞靡斐Ｄ烟狻！！� 。。。。。一旦功率提升导致碎片增多或镜片污染加速 ，，，，，，，机械的� ；；；；；；；な奔渚突嵩鎏� ，，，，，，，反而抵消了产能增益。。。 。。。。。
此次 ASML 实现 1,000 瓦功率的跨越 ，，，，，，，并非简朴的加大火力 ，，，，，，，而是通过两项要害的底层立异 ，，，，，，，从基础上优化了能量转换效率：
首先是锡滴频率的倍增。。。 。。。。。研发团队乐成将液滴爆发器的喷射频率提升了一倍 ，，，，，，，从每秒约 5 万个锡滴增添到约 10 万个。。。 。。。。。这意味着在相同时间内 ，，，，，，，系统拥有了两倍的“原质料”来爆发光子。。。 。。。。。但这要求液滴爆发器在极高频率下仍能坚持锡滴巨细、位置和速率的极端均一 ，，，，，，，任何细小的误差都会导致激光脱靶。。。 。。。。。
其次是激光脉冲战略的重构。。。 。。。。。古板模式下 ，，，，，，，激光器通常使用单个经由整形的高能脉冲轰击锡滴 ，，，，，，，试图一次性将其引发至最佳等离子态。。。 。。。。。然而 ，，，，，，，这种方法往往难以兼顾锡滴的预热、扁平化以及最终的等离子体引发 ，，，，，，，导致能量铺张。。。 。。。。。
新系统则接纳了“双脉冲串”战略：第一个较小的脉冲串先对锡滴举行预处置惩罚 ，，，，，，，将其准确地整形和预热至最佳状态 ；；；；；；；紧接着 ，，，，，，，第二个脉冲串再举行主轰击。。。 。。。。。这种分步走的细腻控制 ，，，，，，，显著提升了激光能量向 EUV 光子的转化率 ，，，，，，，使得在一律激光输入下能产出更多的有用光子。。。 。。。。。
科罗拉多州立大学教授、激光物理学权威豪尔赫·J·罗卡（Jorge J. Rocca）对这一希望给予了极高评价：“这不但仅是一个简单手艺的突破 ，，，，，，，而是一项极具挑战性的系统工程。。。 。。。。。你需要同时掌握流体力学（控制锡滴）、高能激光物理（脉冲整形）、等离子体动力学以及极端情形下的细密控制 ，，，，，，，并将它们完善整合。。。 。。。。。能在工业级量产装备上稳固实现 1,000 瓦的功率输出 ，，，，，，，确实令人赞叹。。。 。。。。。”
图 | 豪尔赫·J·罗卡（泉源：科罗拉多州立大学）
这一突破意味着 ，，，，，，，光刻机不再受限于光源强度导致的曝光时间过长 ，，，，，，，从而能够以更快的速率扫描晶圆。。。 。。。。。关于芯片制造厂而言 ，，，，，，，这直接转化为单台装备产出的大幅增添 ，，，，，，，以及在一律产能需求下装备数目和厂房空间的大幅缩减 ，，，，，，，有望显著改善先进制程的单位本钱结构。。。 。。。。。
对晶圆厂而言 ，，，，，，，光源功率的提升直接转化为产能的增添。。。 。。。。。ASML 认真 NXE 产品线的执行副总裁特恩·范·高（Teun van Gogh）体现 ，，，，，，，随着光源功率增强 ，，，，，，，到今年月末 ，，，，，，，单台机械的晶圆处置惩罚能力（WPH）有望从现在的每小时 220 片提升至 330 片左右。。。 。。。。。
在光刻历程中 ，，，，，，，光强越强 ，，，，，，，光刻胶所需的曝光时间就越短。。。 。。。。。在目今人工智能和企业级盘算需求激增的配景下 ，，，，，，，芯片制造商正面临严肃的产能约束。。。 。。。。。若是能在不增添特殊装备和清洁室空间的条件下 ，，，，，，，通过光源升级将产能提升 50% ，，，，，，，这将极大改善晶圆厂的经济效益。。。 。。。。。
ASML 透露 ，，，，，，，除了针对未来新机型 ，，，，，，，公司现在提供的“生产力增强包”（PEPs）也旨在资助客户升级现有装备。。。 。。。。。不过 ，，，，，，，业内剖析以为 ，，，，，，，受限于热治理极限 ，，，，，，，较老型号的 NXE:3400C/D 机型可能难以直接升级到千瓦级光源。。。 。。。。。这项新手艺更可能应用于现有的 NXE:3800E 设置 ，，，，，，，以及即将推出的高数值孔径（High-NA）EXE:5000/5200 系列机型。。。 。。。。。
图 | NXE:3800E（泉源：ASML）
ASML 此时披露这一希望 ，，，，，，，也与全球竞争情形有关。。。 。。。。。只管 ASML 是现在市场上唯一的商业化 EUV 供应商 ，，，，，，，但地缘政治和供应链清静考量正在催生新的挑战者。。。 。。。。。
在美国 ，，，，，，，Substrate 和 xLight 两家首创公司已筹集数亿美元 ，，，，，，，致力于开发本土替换计划。。。 。。。。。其中 ，，，，，，，xLight 更获得了特朗普政府的资金支持 ，，，，，，，试图使用粒子加速器爆发更短波长的 X 射线举行光刻。。。 。。。。。与此同时 ，，，，，，，中国在出口管制压力下 ，，，，，，，也在加速推进本土光刻机研发。。。 。。。。。
行业视察家指出 ，，，，，，，ASML 将光源功率推高至千瓦级 ，，，，，，，现实上是在大幅提高 EUV 手艺的准入门槛。。。 。。。。。当竞争敌手还在为几百瓦的稳固输出起劲时 ，，，，，，，ASML 已通过提升功率密度和产出效率 ，，，，，，，进一步降低了客户的单片制造本钱 ，，，，，，，从而进一步提高手艺壁垒。。。 。。。。。
虽然 ，，，，，，，从手艺验证到大规模量产仍需战胜诸多工程挑战。。。 。。。。。1,000 瓦的 EUV 光源意味着真空腔体内的热负荷将急剧增添 ，，，，，，，这对机械的冷却系统、氢气流控制以及细密光学组件的稳固性都提出了更高要求。。。 。。。。。别的 ，，，，，，，更高的功率也引发了关于电力供应和能耗的讨论。。。 。。。。。
只管云云 ，，，，，，，ASML 对未来手艺路径坚持乐观。。。 。。。。。迈克尔·珀维斯透露 ，，，，，，，该公司以为实现 1,000 瓦的手艺路径将为未来的一连演进翻开大门：“我们已经看到了一条通往 1,500 瓦的清晰路径 ，，，，，，，且从基础物理层面来看 ，，，，，，，没有理由不可抵达 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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