答被冻结的糟糕科技新闻问题:固态DUV光源
更新于:2025-03-28 04:27:21

2025 年 3 月 26 日,我回答了一个包含不实信息的糟糕科技新闻类问题:

这个问题后来被知乎冻结了。我当时的回答如下:

全固态 DUV(深紫外)光源在理论上具有比当前主流 DUV 光刻所用的气体准分子激光器更长的使用寿命、更低的维护成本、更紧凑的光源结构,如果能提高输出功率到适当的水平,就有希望代替准分子激光器来造光刻机,或是与准分子激光器配合使用来提高光刻机的效率。

但是,题述新闻用“国产3nm芯片成了!”开头,搞成了常见的糟糕科技新闻:

做出了波长一样的光源,就能等同于芯片“成了”吗?

相关研究描述的固态 DUV 激光器输出 193 纳米波长相干光的功率约 0.07 瓦,远低于当前用于 DUV 光刻设备的氟化氩准分子激光器——输出功率 100 瓦到 120 瓦。

正如本回答下的评论提到的,DUV 光刻胶的曝光功率门槛通常在 70 瓦及以上,这与当前工业光刻机的激光功率要求相匹配。

上述功率差异并不是简单地加大激光器的尺寸就能解决的。你需要在激光增益材料、非线性光学转换效率、热管理、光学器件耐久性等多方面取得进步来做出实用的光刻机。

相关论文[1]在摘要里说,这种固态 DUV 光源“可能在混合型氟化氩准分子激光器中作为种子光源,并在晶圆加工和缺陷检查方面具有潜在应用”。

  • 当前用于 DUV 光刻设备的氟化氩准分子激光器是高压放电激发的,光束相干性较低、光谱较宽,需要额外的光学滤波和波长漂移稳定技术。适当的种子光源可以提供较好的初始相干性和稳定性,降低能量消耗。不过,这也需要提高固态 DUV 光源的功率。

在这篇文章的评论里,还有读者注意到这新闻的更多问题:

你要派 DUV 光刻去把 3 纳米芯片解决掉?

  • 目前主流的 3 纳米芯片制造主要依赖 EUV(极紫外)光刻技术。DUV 光刻在多重曝光时可用于 5 纳米到 7 纳米芯片,在 3 纳米芯片上大概只能用于非关键层,或是引入自对准工艺等蚀刻与沉积技术。只用 DUV 光刻造 3 纳米芯片会导致生产成本过高且良率受限。