euv光刻機光源技術新突破,中美殊途同歸✌️_風聞
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2025-04-17
最近行業媒體專題報道了euv光刻機光源技術新突破。🇺🇸新興企業取得重要突破✌️
總部位於美國的新創企業xLight專注於開發基於自由電子激光(FEL)技術的極紫外(EUV)光源系統,旨在替代現有激光等離子體(LPP)方案,並計劃在2028年前實現商業化部署。
當前,ASML是全球唯一能製造EUV微影設備的廠商,其系統採用LPP技術產生13.5nm波長的EUV光,通過多層反射鏡將光引導至晶圓完成芯片圖案化。
然而,LPP技術存在顯著缺陷:每產生500瓦EUV光需消耗1.5兆瓦電力,能源效率極低;
此外,錫液滴產生的等離子體會釋放碎片污染集光鏡,導致維護成本高昂,僅集光鏡更換費用就佔運營成本的40%以上。
ASML當前光源功率為250瓦,但3nm以下製程需要至少500瓦,未來高數值孔徑(High-NA)EUV系統更需千瓦級功率支撐,而現有LPP技術已接近物理極限。
xLight提出的FEL技術路線則突破了這一瓶頸。
其核心原理是利用粒子加速器驅動電子束通過週期性磁場,激發出高功率、可調諧的EUV光束。
據悉,xLight的原型系統已實現1000瓦EUV輸出功率,是ASML當前系統的四倍,且單套FEL設備可同時支持20台ASML掃描儀運行。
在成本方面,FEL的建設成本僅為LPP的50%,運營成本更是後者的1/15,綜合成本降低約67%。
具體到晶圓製造成本,每片可減少50%,資本支出和運營費用則縮減三倍以上。
該公司明確表示,其FEL光源並非取代ASML設備,而是作為外接模塊與現有EUV掃描儀整合。
通過電子束複用和光學複用技術,xLight系統能無縫對接ASML的投影光學系統,並實現完全冗餘設計——每套設施配備兩套獨立加速器,確保光源穩定性。
不過,對於下一代High-NA EUV工具的兼容性,目前尚未有明確測試數據披露。
按照規劃,xLight將於2025年完成實驗室驗證,2026年啓動客户測試,2028年實現量產接入。
這一技術突破對半導體產業鏈影響深遠。
首先,光源功率提升直接優化曝光效率:1000瓦功率可使單次曝光時間縮短75%,配合可編程偏振特性,能顯著改善圖案邊緣粗糙度,提升3D結構芯片的良率。
其次,FEL系統30年的超長壽命週期(ASML光源壽命約5-7年)將重構設備折舊模型,晶圓廠可減少60%以上的備件庫存。
更重要的是,xLight的技術路徑打破了ASML在EUV光源領域的絕對壟斷,為美國重塑半導體制造優勢提供了關鍵支點。
但FEL技術仍需克服工程化挑戰。
前路漫漫,到處是坎兒啊😂😂
🇨🇳研究團隊也在探索類似技術,其環形加速器方案已進入原理驗證階段,但商業化進度落後🇺🇸xLight約3-5年。
隨着xLight技術路線的推進,2028年後的EUV生態或將呈現雙軌格局:ASML繼續主導光學系統集成,而光源供應向專業化分工演變。