半导体制造领域，极紫外光刻技术（EUV）是制造7纳米及以下芯片的关键。目前，全球EUV光刻机市场由荷兰ASML公司垄断。

随着中国哈尔滨工业大学在EUV光源技术上取得突破。

研发出放电等离子体极紫外光刻光源（DPP-EUV），具有成本低、效率高的特点。

国劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发出大孔径铥（BAT）激光器，想要以此来淘汰EUV

光子芯片、纳米压印光刻（NIL）和自由电子激光（FEL）等新兴技术也在发展，可能改变未来半导体制造格局。

EUV技术的起源与发展，它最早是在美国EUV LLC技术联盟的推动下展开的，英特尔在其中发挥了牵头作用，集结了众多顶级科研机构和企业，大家齐心协力共同去攻克那些棘手的技术瓶颈。

在EUV光源技术开发方面，美国西盟公司和德国通快公司担当起了主导角色，西盟公司侧重于理论体系的构建以及设备标准的制定，而通快公司则将精力放在了激光器制造上，各方分工协作，一步步推动着EUV技术向前迈进。

从技术原理角度来看，EUV光线属于软X光，有着独特的性质，其波长无法通过介质来缩短，而且还容易被吸收，所以在应用于芯片制造时，需要借助高能量激光发射器。

具体的实现方式是通过激光去轰击锡球，从而产生高温等离子体，进而产生EUV光线，以此来满足芯片制造复杂且严苛的要求。

早在20年前，我国就已经踏上了这条探索之路，长春光机所和哈尔滨工业大学成为了主攻技术的关键部门。

2002年，长春光机所迈出了极具意义的一步，成功研发出国内第一套EUV光刻原理装置，随后在2017年又取得新突破，成功绘制出32nm间距线条，为我国在该领域的后续发展奠定了坚实基础。

哈工大则专注于DPP（放电等离子体）技术，经过不懈努力，研发出基于毛细管放电的DPP-EUV光源，这种光源有着独特的优势，它能够直接利用电能生成等离子体，避免了对一些高精度激光器以及进口芯片的依赖。

DPP技术自身具备结构简单、成本低、能量转化率高的特点，也正因为这些优点，其在2024年荣获了黑龙江省高校和科研院所职工科技创新成果转化大赛一等奖。

更为国产EUV光刻机的发展提供了有力的技术支撑，让人们看到了国产EUV技术崛起的希望。

在中国突破EUV光源后，美国也在积极寻求技术突破。

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）宣布开发出了大孔径铥（BAT）激光器，旨在为EUV光刻技术的下一步发展奠定基础。

BAT激光器使用铥掺杂的氟化钇锂（Tm:YLF）作为激光增益介质，理论上能够高效地输出拍瓦级、超短激光脉冲，平均功率达数百千瓦，是现有EUV设备的10倍。

其光对光效率为19%，工作波长为2微米，相比现有EUV激光器的10微米波长具有显著的硬件优势。

BAT激光器采用的二极管泵浦固态技术能够提供更好的电气效率和热管理，大幅降低电量损耗，提升工作效率。

尽管BAT激光器具有诸多技术优势，但目前仍面临市场接受度的挑战。

如同当年浸润式光刻技术向EUV光刻技术的转换一样，新技术的推广需要推倒旧的技术体系。

当前市场对EUV技术的认可度较高，EUV技术仍然是制造7纳米及以下制程芯片的唯一可行方案。

除了中美两国在EUV技术上的竞争，其他一些新兴技术也在悄然崛起，它们或许会在未来改变半导体制造的格局。

荷兰投资11亿欧元发展光子电路，德国Q.ANT公司联合14家巨头成立了《PhoQuant》项目，主攻光子芯片电路技术。

光子芯片采用光子运算，具有运算效率更高、传输量更大、能耗更低的特点，且其制造不再依赖EUV光刻机。

纳米压印光刻（NIL）技术也被视为下一代光刻技术的有力候选。

它使用相对便宜的光源，结合纳米涂层方法，能够实现1至2纳米制程的量产。

自由电子激光（FEL）技术也备受关注。

日本筑波高能加速器研究组织（KEK）的研究人员认为，利用粒子加速器产生的自由电子激光进行EUV光刻，可能会更便宜、更快速、更高效。

他们正在研究的能量回收线性加速器能够经济地产生数十千瓦的EUV功率，足以同时驱动多台下一代光刻机，从而降低先进芯片制造的成本。

这些新兴技术的发展，无疑为半导体产业的未来带来了更多的可能性。

从实验室到商业化量产的路途仍然漫长且充满挑战。

EUV光刻技术虽然目前占据主导地位，但新技术的不断涌现也提醒着我们，技术的迭代是不可避免的。

现有的EUV技术存在着诸多局限性，比如功耗极高，低数值孔径和高数值孔径EUV光刻系统功耗分别高达1170千瓦和1400千瓦，这就意味着需要配备大量的激光基础设施以及冷却系统来维持高能激光脉冲，这无疑增加了成本和技术实现的难度。

目前仍然是制造高端芯片的唯一方案，在整个芯片制造领域有着不可替代的地位。

EUV技术在芯片制造领域有着举足轻重的地位，从它的起源发展，到不同国家在相关技术上的探索与突破，再到其面临的现状和未来可能的走向，每一个环节都紧密相连且至关重要。