中国EUV光刻技术新突破,能效翻倍,能否挑战ASML霸主地位?

   发布时间:2025-05-01 16:11 作者:沈如风

全球芯片制造领域,ASML公司所生产的极紫外(EUV)光刻机无疑占据着独一无二的地位。作为唯一能够制造此类高端设备的厂商,ASML在市场上的地位无可撼动,让众多芯片制造商别无选择。

然而,EUV光刻机不仅在价格上令人咋舌,其耗电量也同样惊人。据媒体报道,一台功率为250瓦的EUV光刻机,一年的耗电量可能高达3万度,若以此推算,10台设备一年的耗电量便可达1亿度,数量级的增长令人咋舌。

EUV光刻机之所以耗电量巨大,根源在于其极低的能量转换效率。目前,ASML的EUV光刻机整体能源转换效率仅为0.02%左右。这意味着,为了驱动一台250瓦输入功率的EUV光刻机,实际需要输入的功率高达1250千瓦。

这一低效的能量转换主要归咎于EUV光源的获取过程。ASML采用高功率二氧化碳激光脉冲照射锡滴液靶材来产生EUV光源,这一过程需要超过30千瓦的功率,单个激光脉冲的峰值功率甚至可达数兆瓦。在激光的持续作用下,锡滴被激发成等离子体,释放出波长为13.5纳米的极紫外线。然而,这一过程中存在巨大的能量损耗,导致最终的实际转换效率极低。

鉴于EUV光刻机的高能耗问题,近年来众多研究机构一直在探索提高能量转换效率或采用其他方式生产13.5纳米光源的方法。近日,中国上海光机所的林楠团队取得了一项突破性进展,他们研发出了一种基于“固体激光器”的技术路线,成功产生了13.5纳米波长的EUV光源。

更为重要的是,这种新技术的能量转换效率相比ASML的现有技术直接翻倍,相当于功耗降低了50%。这一成果无疑为降低EUV光刻机的耗电量提供了全新的可能。

如果未来的EUV光刻机能够采用这种新技术,其耗电量将有望大幅降低,这无疑将为所有芯片制造企业带来福音。尽管从技术研发到实际应用还需要经历漫长的过程,但这一成果已经让我们看到了中国EUV光刻机技术不断逼近世界领先水平的希望。

随着中国在EUV光刻机技术领域的不断探索和突破,我们有理由相信,未来中国有望制造出比ASML更加先进的EUV光刻机,为全球芯片制造业的发展贡献更多力量。

 
 
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