5. januara 2025., Lawrence Livermore Nacionalna laboratorija (LLNL) razvija laserska tehnologija petat-klase umuliznih klase koja se očekuje da zamijeni ugljični dioksidni laseri koji se koriste u trenutnim ekstremnim ultraljubičastom litografijom (EUV) alatima od oko deset. Ovaj proboj mogao bi otvoriti put za novu generaciju litografskih sistema "izvan EUV" koji mogu brža čipova i sa manje energije.
Trenutno je potrošnja energije iz EUV litografija glavna briga. Low-NA i High-na EUV litografski sustavi, na primjer, konzumirajte čak 1.170 kW i 1.400 kW. Ova visoka potrošnja energije proizlazi iz principa EUV sistema: visokoenergetski laserski impulsi ispaljuju limenku (500, 000 stepeni Celzijusa) desetine hiljada puta u sekundi kako bi se formirala plazma i emitiraju svjetlost na talasnoj dužini od 13,5 nanometara. Ne samo da ovaj proces ne zahtijeva opsežnu lasersku infrastrukturu i rashladni sistem, također se mora izvesti u vakuumskom okruženju kako bi se spriječilo da EUV svjetlost apsorbira zrak. Pored toga, napredna ogledala u EUV alatima odražavaju samo dio EUV svjetlosti, pa je potrebno snažniji laseri za povećanje propusnosti.
LLNL-ov vodeći "veliki otvor blende Thulium laser" (BAT) dizajniran je za rješavanje ovih problema. Za razliku od ugljičnog dioksida laseri, koji imaju talasnu dužinu od oko 10 mikrona, bat laser djeluje na talasnoj dužini od 2 mikrona, koja teoretski poboljšava efikasnost pretvorbe u plazmi-to-euv-a dok komuniciraju s laserom. Pored toga, sistem šišmiša koristi solid-state tehnologiju sa pumpanjem diode koja pruža veću cjelokupnu električnu efikasnost i bolje termičko upravljanje od lasera za plin CO2.
U početku je LLNL istraživački tim planirao da kombinira kompaktni palica sa kompaktnim repetacijom sa EUV-om za testiranje njegove interakcije sa kapljicom od limene na talasnoj dužini od 2 mikrona, u proteklih pet godina završili su teorijske simulacije plazme i dokaz o konceptu u proteklih pet godina, postavljajući temelj za ovaj projekat. Naš rad je već postigao značajan utjecaj na polju litografije EUV-a, a mi se sada radujemo sljedećem koraku u našem istraživanju. "
Međutim, primjena tehnologije BAT-a na proizvodnju poluvodiča još uvijek zahtijeva prevladavanje izazova glavnih promjena infrastrukture. Trenutni EUV sustavi poduzeli su decenije u zrelu, tako da praktična primjena tehnologije šišmiša može trajati duže.
Analitičarska tehnika industrije predviđaju da će do 2030. godine konzumirati postrojenja za proizvodnju poluvodiča 54, 000 gigavate (GW) električne energije godišnje, više od godišnje upotrebe Singapura ili Grčke. Problem potrošnje energije mogao bi se dodatno pogoršati ako sljedeća generacija hiper-numeričkog otvora (Hyper-NA) EUV tehnologija litografija dolazi na tržište. Kao rezultat toga, potreba za efikasnijom industrijom za efikasniju, uštedu energiju EUV mašine i dalje će rasti, a LLNL-ova laserska tehnologija BAT sigurno otvara nove mogućnosti za ovaj cilj.
