光纤碟片激光器孰优孰劣为何能占领EUV光刻机光源市场？

在刚刚结束的第15届慕尼黑上海光学博览会上，一场精彩的新产品发布会迅速举行，包括光盘激光器、纳秒激光器、飞秒激光器和新一代激光三维机床。新闻发布会结束后，OFweek激光网采访了通快中国激光部总经理黄哲。

中国激光技术总经理黄哲发布了15款新产品 图片来源：OFweek激光网

SPI纳入快递品牌 新产品经常发布亮点

今年4月，通快中国和SPI中国将签署合并协议SPI 中国团队顺利合并进通快(中国)，实现销售、市场、售后一体化管理。事实上，2008年快速收购SPI后，SPI作为通快集团旗下的品牌独立经营，但随着市场环境的变化，合并经营比分离经营具有更多的优势，因此两者合并。黄哲向OFweek激光解释说：中国市场的许多客户都很快SPI品牌整合将更有利于为客户提供服务。例如，在过去，过去需要6个kW激光器，但很难选择，因为它仍然是光纤。现在，品牌与服务整合后，我们将根据客户的具体需求和应用推送较合适的产品，大大提高服务效率和用户体验，实现双赢局面。”

SPI首次联合展吸引了大量观众驻足 (图片来源:OFweek激光网）

合并后的第一次展览，通快与SPI还推出了一系列新产品。黄哲说：黄哲说：SPI光纤激光器主要是产品的更新和性能的提高，如原个单模脉冲激光器W功率倍增达到100W，EP-Z准单模纳秒激光器也在200W提升到250W。这两款产品在功率和其他性能指标方面都处于行业领先地位。”

而通快中国激光带来了更多革命性的产品。黄哲补充说:我们这次推出4000W紫外纳秒激光器可视为革命性产品。从技术上讲，紫外纳秒激光器在当今市场实现了200W已经很难了，但是通快达到了400W。在应用方面，该激光可以取代一些被准分子激光垄断的应用市场，如柔性屏幕工艺中的激光剥离工艺。此外，30W飞秒紫外激光器，2kW绿光激光器高功率高亮度，8kW新一代多光路碟片激光器可以为行业提供更多的优质光源，为提高整体解决方案的效率奠定基础。”

碟片激光器VS面对不同的应用场景，光纤激光器各有优势

快盘激光技术处于世界领先地位，SPI它在光纤激光市场上享有良好的声誉和技术实力。如何结合这两种技术解决用户的问题？这两种技术各有特点是什么？对于这样的问题，黄哲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在实现功率方面具有很大的优势，可以形成100瓦、1000瓦、2000瓦等不同功率的细产品线。同时，光纤耦合技术的成熟也使成千上万的功率非常容易。目前，市场上许多企业已经推出了3万瓦甚至更高功率的光纤激光产品。同时，光纤激光器光束质量好，切割应用优势明显。目前，金属切割是工业市场上应用较广泛的激光，对加工精度要求不高，但对效率和成本要求较高。因此，更灵活的光纤激光器在这个市场上具有无与伦比的优势。

光纤激光在灵活性方面占主导地位，但盘式激光在功能方面具有明显的优势，可以实现许多光纤激光难以实现的功能。比如绿光激光器，光纤激光器需要通过腔外倍频将红外光变成绿光，技术难度大，但碟片激光器可以直接在腔内倍频，功率更稳定。此外，光盘激光器的传输光纤可以即插即拔，较大限度地降低客户的停工成本，这是光纤激光器与光纤激光器相比的独特优势。

通快发布2kW连续绿光盘激光器高功率高亮度 (图片来源:通快)

更重要的是，光盘激光器的功率稳定性。黄哲说：我们可以向客户保证，在光盘激光产品的整个使用寿命周期（从使用的第一天到报废，不仅是保修期），始终保持 ±1%的光稳定性。这主要是因为光纤激光器无法实现快速光盘激光器内部的闭路功率控制循环。技术路线的差异决定了产品的优势。

黄哲总结说：我认为光盘和光纤是两条技术路线，各有优缺点。例如，汽车行业对稳定性和一致性要求较高，更适合使用碟片激光器。但在切割领域，需要尽快收回投资成本，对加工精度要求不高，光纤激光激光更有优势。通快结合了这两个优点，包括通快本身的碟片激光器和SPI产品线齐全的光纤激光器，可根据客户需要提供较合适的产品，既高又接地气。”

3万瓦C O 2 激光放大器 为何能独占EUV光刻光源市场

说到快速黑技术，必须提到供应A L、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，也是目前较先进的技术。前四代光刻机均为深紫外光(准分子激光器)UV但在摩尔定律的推动下，半导体行业对芯片的需求已经发展到5nm，甚至是3nm，沉浸式光刻面临着更严重的镜头孔径和材料挑战。较小工艺节点可以推到5nm、3nm的第五代 EUV光刻机已成为半导体行业不可缺少的重磅武器。

EUV光刻较大的挑战之一是如何产生波长极短的13.5nm的光。为了实现这一点，A L(光刻系统制造商)，Zeiss(镜头制造商)与通快(光源制造商)密切合作，通过多年的努力，较终开发出每秒可加工100多个晶圆的独特之处CO 2激光系统。该系统的工作过程是：锡发生器每秒通过真空室发射5万滴锡珠，并被激光脉冲击。当激光脉冲击中锡珠时，锡珠被电离并产生高强度等离子体，波长为13.5nm的EUV光。然后收集器收集EUV光，通过反射镜输送到光刻机，雕刻晶圆。

为了产生能使锡珠电离的激光脉冲，基于其二氧化碳激光技术，快速开发了一套独特的激光放大器。在五个放大阶段，该设备可以提高一个弱激光脉冲超过1万次，输出超过3万瓦的平均脉冲功率，脉冲峰值功率可以高达几兆瓦。

事实上，通快能抓住这个机会，与其经营理念密不可分。无论快还是快，黄哲说SPI，我们的想法是做较先进的技术，做较好的质量产品，而不是追求企业利益较大化或销售、市场份额等财务报表上的数据。此外，通快是一家不受投资者影响的家族企业，因此可以花更长的时间进行研发，使产品达到极致。比如用于EUV激光系统，我们投资了十多年的冤枉钱，十多年前不可能预测未来的市场，当时纯粹是投资，但较终的结果证明，过去十年的投资并不错。其实做CO 2 激光器的企业很多，但坚持看不到收入，较终实现快速，也让快速站稳EUV光刻市场。”

通快对技术的轴力不仅体现在EUV事实上，碟片激光器的投资也是如此。碟片激光器问世后，一度受到业界的欢迎，许多企业涌入希望分一杯羹。但由于种种因素，到目前为止，只有通快一家能够在工业市场上量产盘片激光器。黄哲说：这种势头需要对技术有热情和耐心。面对市场的变化，我们不能惊慌失措，坚定研发方向。”

总结和思考：国内激光企业何时才能实现真正的进口替代？

离开通快展台，OFweek激光网络小边陷入沉思。近年来，国内激光产业发展迅速，无论是市场应用的爆炸性增长还是核心技术的逐步突破，加上国内替代进口也在产业链的各个位置上演，都突出了中国激光产业的强大活力。但不可否认的是，随着国内化率的不断提高，很难出现像快速一样不坏的产品。

笔者认为，国内激光企业很难获得快速的声誉。一方面，快速受益于其97年的技术积累和沉淀。近百年的发展为其奠定了极其深厚的技术遗产，而国内激光企业面向市场还不到30年。另一方面，国内激光行业近年来受到资本的欢迎，资本市场对企业的经营理念有很大的影响，因此很难进行技术开发。

总的来说，我国激光产业起步较晚，与国外先进企业存在一定差距。然而，由于国内完善的产业链和巨大的需求市场，它仍有良好的发展前景。如果企业在享受市场红利后，可以逐一突破不足，注重培养内部技能，加强技术研发，有一天可以实现从市场份额到声誉的全面、真正的进口替代。