2026年10月16日-18日,由中国科学院大学宁波材料工程学院指导、激光极端制造研究中心主办的“2026第三届激光极端制造国际会议暨首届多材料增材制造论坛”在浙江宁波举办。
中辉激光研发总监陆俊博士在会议现场分享了《从CO2到全固态:面向下一代LPP-EUV主驱动光源的万瓦级高光束质量纳秒激光关键技术研究》的主题报告,展示了中辉激光在全固态EUV驱动光源领域的技术突破与战略规划。
中辉激光研发总监陆俊博士
突破能效瓶颈:
全固态路线成为下一代EUV驱动共识
随着半导体制造向更先进节点演进,晶圆厂对EUV光刻机的能耗、占地面积与开机率提出了严苛要求。现役LPP-EUV光源依赖庞大的CO₂气体激光系统作为主脉冲驱动源,其较低的电光转换效率与高昂的运维成本,已成为制约产线能效提升的瓶颈。单台EUV设备功耗通常高达1.5至2兆瓦,大型晶圆厂数十台设备并行运转,对电网及运营成本造成了巨大压力。
在此背景下,全固态激光驱动路线展现出显著的潜力。陆俊博士在报告中指出,近年来的验证表明,1μm与2μm固态驱动光源的转换效率(CE)可达到4.7%,已接近目前量产CO₂激光技术的水平。更重要的是,固态激光在光电转换效率上具备先天优势,目前约10%,未来基于碟片技术持续优化有望向20%迈进,将大幅降低晶圆厂的电能消耗。
此外,驱动波长从10.6μm降至1~2μm,不仅能缩小等离子体尺寸,从而降低对光刻物镜NA值的设计要求,其极强的集成热管理能力也能让整个光源系统的尺寸大幅缩减,整体架构更紧凑、高效。
深耕核心技术:
中辉激光全面展示碟片模块硬实力
作为国内领先的碟片激光器与解决方案供应商,中辉激光围绕高功率、大能量、高可靠等关键需求,在六大底层核心技术上取得显著进展。
碟片与热沉技术
自主开发的高功率碟片模块可支持超过10kW的散热能力。
多通泵浦与969nm零声子线泵浦
在1mm纤芯输出的条件下,连续光可实现3kW输出,脉冲状态可获6kW峰值功率。
大口径近准直多通放大
通过优化光路设计,实现无实焦点结构,在保证高光束质量的前提下支撑更高功率扩展。
大口径电光声光及偏振控制
定制化高功率器件已支持超2kW的超快/脉冲激光控制,有效缓解了进口定制周期长的供应链难题。
高损伤光学器件与镀膜
针对碟片增益特性,将反射镜反射率提升至99.99%以上;镀膜损伤阈值达到30J/cm²,满足百毫焦量级产品需求,并向焦耳量级推进。
数字化控制与安全部署
依托完善的软件与电控架构,保障设备长期、稳定、安全运行。
面向EUV光源系统,中辉激光目前已构建涵盖预脉冲与主脉冲的全固态激光产品矩阵。针对EUV光源约400W的预脉冲需求,中辉超快系列平台(纳秒、皮秒、飞秒)最高功率可达千瓦以上,能提供精度更高的适配方案。
在主脉冲领域,公司依托“前端脉冲控制+预放+多通主放”的混合放大技术路线,目前已成功实现桌面级2kW纳秒激光输出,并计划于明年年底向桌面级万瓦(10kW)量级迈进。
从预脉冲到主驱动,从千瓦级到万瓦级,中辉激光正稳步推进全固态LPP-EUV驱动光源的工程化落地,旨在加速国内相关工艺制程的验证,为国产下一代光刻光源架构提供坚实的技术支撑。
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