中国EUV技术突破:比ASML的EUV光刻机,转换效率提升100%
众所周知,ASML的EUV光刻机,是全球唯一的。也就是说全球只有它一家企业,能够制造EUV光刻机,芯片厂商们,没有第二个选择。
而EUV光刻机不仅贵,同时更是电老虎。按照之前媒体的报道称,一台输出250W功率的EUV光刻机,一年可能需要耗电3万度,一年就是1000多万度,如果10台就是1亿度,100台就是10亿度……
为何EUV光刻机这么耗电,其根本原因就是其能量转换效率太低,目前ASML的EUV整体能源转换效率只有 0.02% 左右。
一台250W输入功率的EUV光刻机,实际输入功能高达1250KW。
为何这么能量转换效率这么低,主要就是EUV光源获取这里,能量损耗太大了。
ASML这里获取EUV光源,采用的是高功率二氧化碳激光脉冲,功率要超过30KW,其中单个脉冲的峰值功率更可高达数兆瓦,然后照射在直径为30微米的锡滴液靶材上。
在这些光束的持续作用下,持续滴落的锡珠被激发成一个璀璨的等离子体,然后会释放出波长为13.5nm的极紫外线。
然后利用物镜系统,再将这些光线收集起来,形成有一定方向性的光线。
这个中间又有损耗,所以最终它的实际转换效率,低到只有0.02%左右。
所以这些年以来,也有众多的机构在研究,怎么提高这个转换效率,或者采用另外的形式来生产13.5nm的光源,而不是这种二氧化碳激光脉冲照射锡球的方式。
而近日,中国上海光机所的林楠团队,研发出了一种“固体 激光器”技术路线,也成功产生出了13.5nm波长的EUV光源,更重要的是这种方法的能量转换效率,相比于ASML的技术直接翻倍,也就相当于功耗降低了50%。
这意味着如果以后的EUV光刻机,采用这种技术,其耗电量,可能会大大降低,这一定是所有芯片制造企业的福音。
当然,一项技术从提到到最终实际落的,还需要很长的距离,但这也说明,中国EUV光刻机离我们又近了一步,未来说不定我们能够造出比ASML更好的EUV光刻机了。