通快专访:光纤碟片激光器孰优孰劣 为何能占领EUV光刻机光源市场?

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通快专访:光纤碟片激光器孰优孰劣 为何能占领EUV光刻机光源市场?

2024-07-07 03:29:36| 来源: 网络整理| 查看: 265

而通快中国激光事业部则带来更多革命性的产品。黄哲补充说:“我们本次推出400W紫外纳秒激光器可以算是革命性的产品。从技术上说,当今市场上紫外纳秒激光器做到200W已经很难,但通快做到了400W。从应用上说,这款激光器能够替代一些原本被准分子激光器所垄断的应用市场,如柔性屏制程中的激光剥离工艺等。此外,30W飞秒紫外激光器、2kW高功率高亮度的绿光激光器、8kW新一代多光路碟片激光器等,均能给行业提供更多优质光源,为提升整体解决方案的效率奠定基础。”

碟片激光器VS光纤激光器:面对不同应用场景各有优势

通快的碟片激光器技术全球领先,而SPI则在光纤激光器市场有着良好的口碑和技术实力,两种技术方案的结合怎么解决用户的疑问?两种技术又各自有什么特点呢?对于这样的疑问,黄哲向OFweek激光网给出了自己的答案。

众所周知,光纤激光器的模块化结构使其在功率实现上具有极大优势,可以形成百瓦、一千瓦、两千瓦这样很细的不同功率的产品线,同时光纤耦合技术的成熟也使得功率上万变得非常容易,目前市面上已有多家企业推出3万瓦甚至更高功率的光纤激光器产品。同时,光纤激光器的光束质量较好,在切割应用上有明显优势。目前激光在工业市场上应用最广的是金属切割,而这一领域对加工精密度要求不高,但对效率、成本要求较高,因此更为灵活的光纤激光器在这一市场有着无与伦比的优势。

灵活性方面光纤激光器占优,但功能性方面碟片激光器则有明显优势,能够实现很多光纤激光器难以实现的功能。例如绿光激光器,光纤激光器需要通过腔外倍频把红外光变成绿光,技术难度很大但碟片激光器可直接在腔内进行倍频,功率也更稳定。此外,碟片激光器的传输光纤可以即插即拔,最大化地减少了客户的停工成本,这都是碟片激光器对比光纤激光器来说独有的优势。

通快发布2kW高功率高亮度连续绿光碟片激光器 (图片来源:通快)

更为重要的一点是碟片激光器的功率稳定性。黄哲表示:“我们可以向客户保证,在碟片激光器产品的整个使用寿命周期内(从使用的第一天到报废,不仅是质保期),始终保持 ±1%的出光稳定性。这主要是因为通快的碟片激光器内部有一个闭路的功率控制循环,这是光纤激光器做不到的,技术路线的差别决定了产品的优势。”

对于碟片激光器和光纤激光器的优势,黄哲总结说:“我认为碟片和光纤是两种技术路线,都有各自的强项和弱项。每个客户的需求不同,比如汽车行业对稳定性、一致性要求更高,更适合使用碟片激光器。但在切割领域,它需要尽快收回投资成本,对加工精密度要求不高,这时光纤激光器激光器更有优势。而通快恰恰结合了这两种优势,既有通快自身的碟片激光器,又有SPI的光纤激光器,产品线很齐全,可以根据客户需要提供最合适的产品,既可以高大上,也可以接地气。”

3万瓦C O 2 激光放大器 为何能独占EUV光刻光源市场

提到通快的黑科技,不得不提到供应ASML、用于EUV光刻机的独门光源——3万瓦C O 2 激光系统。EUV光刻是光刻机发展的第五代技术,也是目前最先进的技术。前四代光刻机使用都属于深紫外光(准分子激光器产生UV激光束),但在摩尔定律的推动下,半导体产业对于芯片的需求已经发展到5nm,甚至是3nm,浸入式光刻面临更为严峻的镜头孔径和材料挑战。可将最小工艺节点推进至5nm、3nm的第五代 EUV光刻机成了半导体行业不可或缺的重磅武器。

EUV光刻最大的挑战之一是如何产生波长极短的13.5nm的光。为实现这一点,ASML(光刻系统制造商)、Zeiss(镜头制造商)和通快(光源制造商)紧密合作,通过多年努力最终研制出每秒可加工100多个晶圆的独一无二的CO 2激光系统。这套系统的工作过程为:锡发生器每秒发射5万滴锡珠,通过真空室并被激光脉冲击中。当激光脉冲击中锡珠时,锡珠被电离并产生高强度的等离子体,同时发出波长为13.5nm的EUV光。随后收集器收集EUV光,并通过反射镜将其输送到光刻机上,对晶圆进行雕刻。

为了产生能使锡珠电离的激光脉冲,通快基于其二氧化碳激光技术开发了一套独一无二的激光放大器。在五个放大阶段中,该设备可提升一个较弱的激光脉冲超过10000次,输出的激光脉冲超过3万瓦的平均脉冲功率,脉冲峰值功率可以高达为几兆瓦。

实际上,通快能够把握住这一机遇,与其经营理念密不可分。黄哲表示:“不管通快还是SPI,我们的理念都是要做最先进的技术,做质量最好的产品,而不是去追求企业的利益最大化或者销量、市占率等财务报表上的数据。加上通快是家族企业,不会受投资者影响,所以能够花更长时间去进行研发,然后把产品做到极致。比如用于EUV的激光系统,我们已经投了十几年的‘冤枉钱’,十几年前根本不可能预知未来的市场,那时候纯粹就是投钱,但最终的结果证明,这十几年的投入一点都不冤枉。其实做CO 2 激光器的企业很多,但能够在一个看不到收益的坚持下来,最终成就了通快,也让通快站稳了EUV光刻市场。”

通快对技术的“轴”劲,不止体现在EUV的项目上,实际上碟片激光器的投入也是如此。在碟片激光器问世后,一度受到业内热捧,众多企业涌入希望能分一杯羹。但因为多种因素,发展至今依然能够在工业市场量产碟片激光器的仅剩通快一家。黄哲表示:“这种劲头需要有一种对技术的热情,还得有足够的耐心,面对市场的变化能够不慌乱,坚定自己的研发方向。”

小结与思考:国内激光企业何时能够实现真正的进口替代?

离开通快展台,OFweek激光网小编陷入沉思。近年来国内激光行业取得飞速发展,不论是市场应用爆发增长还是核心技术渐次突破,加上国产替代进口也在产业链的各个位置不断上演,都彰显着中国激光产业强大的生命力。但不可否认的是,国产化率不断提高的同时,却难以出现如通快一般“用不坏”的产品。

笔者认为,国内激光企业难以获得通快这样的口碑,一方面是通快受益于其长达97年的技术积累与沉淀,近百年的发展为其奠定了极其深厚的技术底蕴,而国内激光企业面向市场还不足30年。另一方面,国内激光行业近年来备受资本热捧,资本市场对企业经营理念影响较大,使之难以不计投入地进行技术开发。

综合来看,中国的激光产业起步较晚,也较国外先进企业有一定差距,但受益于国内健全的产业链与巨大的需求市场,依然有着良好的发展前景。如若在享受市场红利后,企业能够针对短板逐个击破,注重修炼内功强化技术研发,有朝一日能够从市占率到口碑实现全面、真正的进口替代。(来自:OFweek激光网)返回搜狐,查看更多



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