Прорыв в литографии: тулиевый лазер экономит гигаватты энергии
Ливерморская лаборатория тестирует технологии будущего.
Ливерморская национальная лаборатория (LLNL) работает над петаваттным лазером на основе тулия, который может стать революционным шагом в системах литографии будущего. Новый лазер, известный как Тулий с большой апертурой (НДТ)предложений 1В 0 раз эффективнее современных CO2-лазеровиспользуемый в системах литографии в крайнем ультрафиолете (EUV). Это может проложить путь к новым системам.за пределами EUV«, способный производить самые передовые чипы гораздо быстрее и с меньшими затратами энергии.
Современные системы производства EUV потребляют огромное количество энергии. Так например Приборы Low-NA EUV и High-NA EUV потребляют до 1400 киловатт на каждой машине.. Эта мощность необходима для создания лазерных импульсов, которые испаряют крошечные капли олова при температуре 500 000 °C и образуют плазму, излучающую свет с длиной волны 13,5 нанометров. Вся инфраструктура — от охлаждения лазеров до создания вакуума — требует значительного количества энергии. Кроме того, зеркала EUV-систем с высокой отражающей способностью отражают лишь часть света, что требует увеличения мощности лазера для достижения максимальной производительности.
Команда LLNL исследовала, может ли технология BAT повысить эффективность преобразования лазерной энергии в EUV-излучение. В отличие от CO2-лазеров с длиной волны около 10 микрон, BAT использует длину волны около 2 микрон, что теоретически обеспечивает лучшее преобразование энергии при взаимодействии с каплями олова.. Кроме того, технология твердотельного лазера с диодной накачкой BAT обладает более высоким электрическим КПД и терморегулируемостью.
В рамках экспериментов на титановой лазерной установке в LLNL тестируются короткие и длинные импульсные режимы BAT для изучения взаимодействия лазера с каплями олова. Это поможет определить, как импульсный лазер Джоулевого уровня может повлиять на генерацию EUV-излучения.
По словам физика LLNL Брендана Рейгана, теоретические модели и первоначальные испытания за последние пять лет уже произвели значительное впечатление на сообщество EUV. Следующий этап исследований может послужить основой для будущих прорывов в технологиях.
Энергопотребление нынешних EUV-систем уже вызывает беспокойство у аналитиков. По данным TechInsights, к 2030 году мировые заводы по производству полупроводников могут потреблять до 54 000 гигаватт энергии в год, что больше, чем годовое потребление таких стран, как Сингапур или Греция. Если системы Hyper-NA EUV пойдут в массовое производство, эта цифра может стать еще выше. Это делает поиск энергоэффективных решений, таких как BAT, стратегическим приоритетом.
