2025. január 5-én a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium (LLNL) egy thulium-alapú Petawatt-osztályú lézertechnikát fejleszt, amely várhatóan a jelenlegi szélsőséges ultraibolya litográfiai eszközökben (EUV), és növeli a forrás hatékonyságát körülbelül tíz tényezővel. Ez az áttörés előkészítheti az utat a „Beyond EUV” litográfiai rendszerek új generációjához, amelyek gyorsabban és kevesebb energiával képesek chipeket készíteni.
Jelenleg az EUV litográfiai rendszerek energiafogyasztása komoly aggodalomra ad okot. Például a Low-NA és a High-NA EUV litográfiai rendszerek 1 170 kW-ot és 1400 kW-ot fogyasztanak. Ez a nagy energiafogyasztás az EUV rendszer elvéből fakad: a nagy energiájú lézerimpulzusok egy óncseppet (500, 000 Celsius fok) elpárologtatnak másodpercenként, hogy plazmát képezzenek, és 13,5 nanométer hullámhosszon fényt bocsátanak ki. Ez a folyamat nemcsak kiterjedt lézeres infrastruktúrát és hűtőrendszert igényel, hanem vákuum környezetben is, hogy megakadályozza az EUV fényét a levegőben való felszívódást. Ezenkívül az EUV -szerszámok fejlett tükrök csak az EUV fény egy részét tükrözik, így erősebb lézerekre van szükség az átviteli sebesség növeléséhez.
Az LLNL vezető "nagy rekesznyílás -lézer" (BAT) technológiáját ezen kérdések kezelésére tervezték. A szén-dioxid-lézerekkel ellentétben, amelyek hullámhossza körülbelül 10 mikron, a denevér lézer 2 mikron hullámhosszon működik, ami elméletileg javítja az óncseppek plazma-EUV-konverziós hatékonyságát, amikor kölcsönhatásba lépnek a lézerrel. Ezenkívül a denevérrendszer diódaszivattyú szilárdtest-technológiát alkalmaz, amely magasabb az általános elektromos hatékonyságot és a jobb termálkezelést, mint a gáz CO2 lézereknél.
Kezdetben az LLNL kutatócsoportja a kompakt, nagymértékű, tenyésztési sebességű BAT-lézer és az EUV fényforrásrendszer és az óncseppekkel való kölcsönhatásának 2 mikron hullámhosszon történő kombinálására tervezte. Munkánk már jelentős hatást gyakorolt az EUV litográfia területére, és most várjuk a kutatás következő lépését. "
A denevér -technológia félvezető -előállításra történő alkalmazása azonban továbbra is megköveteli a jelentős infrastruktúra -módosítások kihívásainak leküzdését. A jelenlegi EUV rendszerek évtizedekig tartottak az érettséghez, így a denevér -technológia gyakorlati alkalmazása hosszabb ideig tarthat.
A TechInsights ipari elemző cég azt jósolja, hogy 2030 -ra a félvezető gyártóüzemek évente 54, 000 Gigawatts (GW) fogyasztanak, mint a Szingapúr vagy Görögország éves villamosenergia -felhasználása. Az energiafogyasztási probléma tovább súlyosbodhat, ha a hiper-numerikus rekesz (Hyper-NA) EUV litográfiai technológia következő generációja piacra kerül. Ennek eredményeként az iparág hatékonyabb, energiatakarékos EUV-gép-technológiájának igénye továbbra is növekedni fog, és az LLNL BAT lézertechnológiája minden bizonnyal új lehetőségeket nyit meg e célhoz.
