
當前,EUV 光刻系統的能耗問題備受關注。以低數值孔徑(Low-NA)和高數值孔徑(High-NA)EUV 光刻系統為例,其功耗分別高達 1,170 千瓦和 1,400 千瓦。這種高能耗主要源于 EUV 系統的工作原理:高能激光脈沖以每秒數萬次的頻率蒸發錫滴(50 萬攝氏度),以形成等離子體并發射 13.5 納米波長的光。這一過程不僅需要龐大的激光基礎設施和冷卻系統,還需要在真空環境中進行以避免 EUV 光被空氣吸收。此外,EUV 工具中的先進反射鏡只能反射部分 EUV 光,因此需要更強大的激光來提高產能。
IT之家注意到,LLNL 主導的“大口徑銩激光”(BAT)技術旨在解決上述問題。與波長約為 10 微米的二氧化碳激光器不同,BAT 激光器的工作波長為 2 微米,理論上能夠提高錫滴與激光相互作用時的等離子體到 EUV 光的轉換效率。此外,BAT 系統采用二極管泵浦固態技術,相較于氣體二氧化碳激光器,具有更高的整體電效率和更好的熱管理能力。

然而,將 BAT 技術應用于半導體生產仍需克服重大基礎設施改造的挑戰。當前的 EUV 系統經過數十年才得以成熟,因此 BAT 技術的實際應用可能需要較長時間。
據行業分析公司 TechInsights 預測,到 2030 年,半導體制造廠的年耗電量將達到 54,000 吉瓦(GW),超過新加坡或希臘的年用電量。如果下一代超數值孔徑(Hyper-NA)EUV 光刻技術投入市場,能耗問題可能進一步加劇。因此,行業對更高效、更節能的 EUV 機器技術的需求將持續增長,而 LLNL 的 BAT 激光技術無疑為這一目標提供了新的可能性。
