5. jaanuaril 2025 töötab Lawrence Livermore'i riiklik labor (LLNL) välja Thuliumil põhinevat petawatt-klassi lasertehnoloogiat, mis peaks eeldatavasti asendama süsinikdioksiidi lasereid, mida kasutatakse praegustes ekstreemsetes ultraviolettkiirguse litograafia (EUV) tööriistades ja suurendab lähtetõhusust umbes kümme. See läbimurre võib sillutada teed uue põlvkonna "Beyond EUV" litograafiasüsteemidele, mis suudavad kiiremini kiiremini ja vähem energiat valmistada.
Praegu on EUV -litograafiasüsteemide energiatarbimine suur mure. Näiteks madala NA ja kõrge NAV EUV litograafiasüsteemid tarbivad vastavalt 1 170 kW ja 1400 kW. See kõrge energiatarbimine tuleneb EUV-süsteemi põhimõttest: suure energiatarbega laserimpulsid aurustuvad tinatilka (500, 000 kraadi Celsius) kümneid tuhandeid kordi sekundis, et moodustada plasma ja eraldada tuli lainepikkusel 13,5 nanomeetrit. See protsess ei nõua mitte ainult ulatuslikku laserinfrastruktuuri ja jahutussüsteemi, vaid tuleb ka vaakumkeskkonnas läbi viia, et vältida EUV -valguse imendumist õhus. Lisaks peegeldavad EUV tööriistade täiustatud peeglid ainult osa EUV valgust, nii et läbilaskevõime suurendamiseks on vaja võimsamaid lasereid.
LLNLi juhtiv "suur ava Thulium laser" (BAT) tehnoloogia on loodud nende probleemide lahendamiseks. Erinevalt süsinikdioksiidlasseritest, mille lainepikkus on umbes 10 mikronit, töötab nahkhiirelaser 2 mikroni lainepikkusel, mis teoreetiliselt parandab tinapiisade plasma-eUV muundamise efektiivsust, kui need interakteeruvad laseriga. Lisaks kasutab BAT-süsteem dioodiga pumbatud tahke olekutehnoloogiat, mis tagab suuremat üldist elektri efektiivsust ja paremat soojuslikku juhtimist kui GAS CO2 laserid.
Algselt plaanis LLNL-i uurimisrühm ühendada kompaktse, suure kordusega nahkhiirelaseri koos EUV-valgusallika süsteemiga, et testida oma interaktsiooni tinatilgadega 2 mikroniga lainepikkusel, "ütles LLNL-laserfüüsik Brendan Brendan." Pasenud viie aasta jooksul viit aastat, mis on tehtud teatrilisel katsel, mis on selle tõestatud, et see on tehtud selle tõendiks, mis on selle tõestatud, et see on tehtud konverteerivateks. Projekt. Meie töö on juba EUV -litograafia valdkonnas märkimisväärset mõju avaldanud ja ootame nüüd oma uurimistöö järgmist sammu. "
BAT -tehnoloogia rakendamine pooljuhtide tootmisel nõuab siiski peamiste infrastruktuuri muutmiste väljakutsete ületamist. EUV praegused süsteemid on võtnud aastakümneid küpseks, nii et nahkhiire tehnoloogia praktiline rakendamine võib võtta kauem aega.
Tööstusanalüütik ettevõte ennustab, et aastaks 2030 tarbivad pooljuhtide tootmisettevõtted 54, 000 Gigawatts (GW) aastas, rohkem kui Singapuri või Kreeka iga -aastane elektrienergia kasutamine. Energiatarbimise probleemi võiks veelgi süvendada, kui turule tuleb järgmise põlvkonna hüpernumerilise ava (Hyper-Na) EUV-litograafiatehnoloogia. Selle tulemusel kasvab tööstuse vajadus tõhusama, energiasäästliku EUV-masina tehnoloogia järele ning LLNL-i nahkhiirte lasertehnoloogia avab selle eesmärgi jaoks kindlasti uusi võimalusi.
