美国实验室研发的尖端激光技术 为芯片制造效率提升带来曙光 (美国实验室研究新冠病毒)

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）正在研发一种基于铥元素的拍瓦级激光技术，旨在取代当前极紫外光刻（EUV）工具中使用的二氧化碳激光器，并将光源效率提升约十倍。

EUV 光刻系统的能耗问题

当前的 EUV 光刻系统面临着严重的能耗问题。以低数值孔径 (Low-NA) 和高数值孔径 (High-NA) EUV 光刻系统为例，其功耗分别高达 1,170 千瓦和 1,400 千瓦。这种高能耗主要源于 EUV 系统的工作原理V 光源系统结合，测试其在 2 微米波长下与锡滴的相互作用效果。LLNL 激光物理学家布伦丹·里根表示：“过去五年中，我们已经完成了理论等离子体模拟和概念验证实验，为这一项目奠定了基础。我们的工作已经在 EUV 光刻领域产生了重要影响，现在我们对下一步的研究充满期待。”

面临的挑战和前景

将 BAT 技术应用于半导体生产仍需克服重大基础设施改造的挑战。当前的 EUV 系统经过数十年才得以成熟，因此 BAT 技术的实际应用可能需要较长时间。

据行业分析公司 TechInsights 预测，到 2030 年，半导体制造厂的年耗电量将达到 54,000 吉瓦（GW），超过新加坡或希腊的年用电量。如果下一代超数值孔径 (Hyper-NA) EUV 光刻技术投入市场，能耗问题可能进一步加剧。

因此，行业对更高效、更节能的 EUV 机器技术的需求将持续增长，而 LLNL 的 BAT 激光技术无疑为这一目标提供了新的可能性。