引言
1月5日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）宣布正在研发一种基于铥元素的拍瓦（petawatt）级激光技术。该技术有望取代当前极紫外光刻（EUV）工具中使用的二氧化碳激光器，并将其光源效率提升约十倍。这一突破可能为新一代超越EUV的光刻系统铺平道路，从而以更快的速度和更低的能耗制造芯片。
EUV光刻系统的能耗问题
等离子体到EUV光的转换效率。BAT系统采用二极管泵浦固态技术，相较于气体二氧化碳激光器，具有更高的整体电效率和更好的热管理能力。
最初，LLNL的研究团队计划将这种紧凑且高重复率的BAT激光器与EUV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（BrendanReagan）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。”
BAT技术的挑战和前景
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。LLNL的这项研究成果不仅有望推动EUV光刻技术的进步，也为下一代更节能和更先进的光刻技术的研发奠定了基础，从而为半导体行业的可持续发展和创新铺平道路。
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