激光引导着我们进入一个更加智能的未来。没有激光，电子产业的发展将会停滞。“小”的极限什么时候才能真正意义上达到?如果我们定义的“小”在一个非常小的尺寸内，那么还会有比“小”更小的东西出现吗?如今，智能手机是一个永无止境的信息源，我们可以用它们来实时地比较价格，与朋友联络，了解不熟悉的领域，也可以用它代替数码相机来方便地拍照。
未来的智能手机会是什么样子的呢?它可能在你的手腕上，可能在你的鼻梁上，可能在你的耳朵里，甚至可能在你的视网膜上。它将在任何情况下与你的身体紧密连接起来，甚至成为你身体的一部分，你可以通过手势和语音对它进行控制。这听起来似乎有点像科幻小说，但这却已逐渐成为现实。
智能手机的核心芯片必须要变得更加强大。要真正实现对未来的这个愿景，其实并不遥远。对于市场，智能手机的核心芯片必须要变得更加强大。只有将电路做得更小，才有可能实现这个愿景。高登摩尔的预测经常引用这个内容。
高登摩尔是英特尔的创始人之一，也是全球领先半导体研究的先驱。早在1965年，他就意识到固定表面区域上的晶体管数量将每18个月翻倍一次。这一预测被称为摩尔定律，推动着产业的发展。它正在发动一场战役，在每平方纳米的芯片上耗资数十亿美元。但是，为了在芯片的半导体上封装更多的晶体管，简单来说，我们需要的是：更多的光!
一百亿个晶体管在一个芯片上一个微芯片在光刻机的光中诞生了。在那里，电路的微型图像被投射到硅晶片上，露出光刻胶层。阿贝分辨率限制意味着一个光源不能复制比自己波长小的任何结构。但是，这并不意味着这个极限是不可逾越的。
目前，光刻装置的工作波长为193纳米，但却能产生22纳米大小的结构，远远超出阿贝分辨率的极限，我们通过各种方法将这个工艺得以实现。一个微芯片在光刻机的光中诞生然而，随着光源的使用，我们将缓慢但却必然地接近技术可行性的极限。20年前，为了在各种级别的微芯片上雕刻细微结构，半导体行业的EUV光刻技术应运而生。
该项目的目的是为13.5纳米的极端紫外线(EUV)开发一个稳定光源。在这项技术的帮助下，它将有可能生产出小于10纳米大小的结构。反言之，这意味着超过一百亿个晶体管可以装在一个微芯片上。
光在真空中闪烁
但是，这一切并非都那么容易。EUV光刻技术面临的大挑战是它需要产生13.5纳米波长的光。EUV光源必须要达到数百瓦的功率才可以在光学系统内进行进一步加工。等离子源被证明是迄今为止的解决方案。
等离子体由聚焦高强度的激光辐射或高能放电产生，采用锡和氙作为输入材料。激光产生的等离子体(LLP)已经创造了一个先例。这个过程背后的想法起初听起来相当简单。锡滴发生器使锡滴以50千赫的频率进入真空室，随着这些滴液迅速通过，激光脉冲会冲击它们。
因此，激光每秒钟能打50000个锡滴。锡原子被离子化，并创建了高强度的等离子体。收集器采用多反射结构，捕获由等离子体发射的EUV光，将它们聚焦并最终转移到光刻系统，曝光基板。
用于此应用的激光脉冲由脉冲型二氧化碳激光系统——通快激光放大器传送。该系统基于连续波的二氧化碳激光器技术，并能在超过万瓦的功率下工作。在五个放大器中，可以将一个只有几瓦平均功率的二氧化碳激光脉冲提高10000多倍，将平均脉冲功率提高30多千瓦。然而，脉冲峰值功率可以只达到几个兆瓦。
为了达到园满的效果，激光脉冲必须在尽可能宽广的区域中来打锡滴。锡滴直径仅20微米，比激光的聚焦光斑小。因此，激光不能完整地将30千瓦的功率转移到锡滴。为了实现这一目标，激光放大器采用了一种巧妙的方式。
