重磅消息!美国研发出新型BAT激光器:效率是现有EUV光刻机10倍,有望生产出更强大的芯片【附激光器行业现状分析】

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重磅消息!美国研发出新型BAT激光器:效率是现有EUV光刻机10倍,有望生产出更强大的芯片【附激光器行业现状分析】

(图片来源:摄图网)

芯片作为现代电子产品的“大脑”,其制造工艺的每一次突破都牵动着全球科技产业的神经。近日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)传出重磅消息,成功发出了一种名称为大孔径铥 (BAT) 激光器,旨在为极紫外 (EUV) 光刻技术的下一步发展奠定基础,有望在多年后取代光刻系统中的 CO2 激光器。

光刻技术是芯片制造流程中核心环节,直接决定了芯片上电路图案的精细程度,进而影响着芯片的整体性能。目前,全球芯片制造行业的领头羊ASML公司所采用的EUV光刻机,其核心部件二氧化碳(CO2)激光器,已是行业内的中流砥柱。然而,LLNL研发的BAT激光器在性能上实现了质的飞跃,其效率是现有CO2激光器的10倍之多。更高的效率意味着在芯片制造过程中,相同的能量输入能够转化为更多有效的光刻作业,极大缩短芯片制造周期,这对于满足日益增长的电子产品市场需求,尤其是 5G 通信、人工智能、高性能计算等领域对芯片海量且快速交付的要求,有着不可估量的意义。

从能耗角度审视,BAT 激光器更是展现出独特优势。芯片制造产业作为高能耗大户,一直面临着降低能耗的巨大压力。传统的 CO2 激光器在长时间、高强度的光刻工作中消耗大量电能,BAT激光器凭借其卓越设计与材料特性,有望在实现高效光刻的同时大幅削减耗电量。

BAT激光器若能成功取代CO2激光器融入光刻系统,凭借其自身特性,有望突破现有光刻分辨率瓶颈,助力芯片制造商雕琢出更为精细、复杂的电路结构,从而实现芯片性能质的飞跃。

LLNL的研究人员更是乐观地预测,这一突破性进展可能为新一代“超越EUV”的光刻系统铺平道路,从而生产出更小、更强大、制造速度更快、同时耗电量更少的芯片。

我国激光器行业技术发展历史悠久

我国激光产业虽具规模,但与发达国家在光源和高端应用上仍有差距。近年来,我国激光器行业迅猛发展,自主研发产品参与国际竞争,挑战国外企业垄断。我国激光加工凭借精密、柔性、低热效应特点,成为微加工领域的关键技术,其在新能源、信息技术等领域应用广泛,涵盖切割、焊接等工艺。随着应用场景增多,激光技术正不断创新,向更短波长、更高功率等方向发展,以满足精细加工与各类应用的深度融合需求。

图表1:2023年中国激光器产业上市公司成立时间及注册资本汇总(单位:亿元)

国家积极推动激光器产业发展

激光器的用途十分广泛,目前可应用于材料加工、通讯、传感、研发、军事、医疗等领域,为了促进产业活力,加快产业发展,国家各部门出台了多项促进光纤激光器产业发展的扶持性政策。整体来看,国家对激光器制造的支持方向往高功率激光器制造、提升激光器国产化率,减轻进口依赖发展。

图表2:2012-2022年国家关于激光器产业支持重点变化

激光器行业投融资形势向好

根据IT桔子数据整理显示,2023年至2024年1-5月,中国激光器行业中小型企业融资事件达到10件,且代表性企业最新投资活跃,表明市场对激光产业的关注度在提升,投资者对该领域的信心增强。这将有助于吸引更多资本进入,推动激光产业的进一步发展。综上所述,近两年中国激光产业投融资事件增多,代表性企业的投资活动活跃,这反映出激光产业正迎来快速发展的黄金时期。未来,随着技术创新加速、产业链整合、应用领域拓展以及政策支持加强,中国激光产业有望实现更加广阔的发展前景

图表14:2023-2024年中国激光器行业融资事件汇总图表15:激光器产业代表性企业最新融资动态

前瞻产业研究院对激光器行业的前景十分看好。认为激光器技术的发展趋势将表现为大功率激光器技术的持续突破,高精度激光加工技术的深入发展,环保与节能成为重要考量以及智能化和自动化水平的不断提升。这些趋势将推动我国激光器产业的持续发展和创新。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国激光器行业市场前瞻与投资战略规划分析报告

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