《科创板日报》1月7日讯光刻机作为半导体制造的核心设备，其性能的提升一直是科学家和工程师们关注的焦点。尽管当前最先进的光刻机已经能够生产2nm芯片，但科研人员仍在不断探索，力求进一步提升光刻机的综合性能。近日，一项关于新型激光器的研发成果为光刻技术的发展带来了新的希望。

据Tom's Hardware报道，美国实验室正在研发一种拍瓦级的大孔径铥（BAT）激光器。这款激光器拥有将极紫外光刻（EUV）光源效率提高约10倍的潜力，有望取代当前EUV工具中广泛使用的二氧化碳激光器。这一消息最早由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）在上个月发布，该实验室在新闻稿中透露，他们正在为极紫外光刻技术的下一代发展奠定基础，而BAT激光器正是其中的关键。

LLNL是美国著名的国家实验室之一，其尖端激光、光学和等离子体物理学研究在半导体行业的发展中起到了至关重要的作用。对于这款新型BAT激光器，LLNL方面表示，它不仅能以更低的能耗制造芯片，还有望催生出下一代“超越EUV”的光刻系统，使生产的芯片更加小型化且功能更强大。

BAT激光器之所以如此强大，关键在于其使用了掺铥元素的氟化钇锂作为增益介质，这种介质能够显著提高激光束的功率和强度。LLNL等离子体物理学家杰克逊·威廉姆斯表示，他们将在LLNL建立第一台高功率、高重复率、约2微米的激光器。BAT激光器所实现的功能不仅将对半导体行业产生深远影响，还将对高能量密度物理和惯性聚变能领域产生重大影响。

半导体行业一直致力于将更多的集成电路和其他功能集成到一块芯片中，使每一代微处理器变得更小但更强大。在过去几年中，EUV光刻技术凭借其二氧化碳脉冲激光器驱动的EUV光源，成功地将微电路蚀刻到先进芯片和处理器上，其尺寸小至几纳米。然而，LLNL的研究表明，BAT激光器的工作波长可以实现更高的等离子体到EUV转换效率，从而有望减少半导体生产中的能耗。

据市场调研机构TechInsights的数据显示，预计到2030年，半导体晶圆厂每年将消耗54000吉瓦（GW）的电力，这一消耗量甚至超过了新加坡或希腊的年消耗量。因此，半导体行业急需寻找更节能的技术来为未来的光刻系统提供动力。BAT激光器的研发成果无疑为这一需求提供了新的解决方案。

（文章来源：科创板日报）