Ar Ionawr 5, 2025, mae Labordy Cenedlaethol Lawrence Livermore (LLNL) yn datblygu technoleg laser dosbarth petawat wedi'i seilio ar Thulium y disgwylir iddo ddisodli'r laserau carbon deuocsid a ddefnyddir mewn offer lithograffeg uwchfioled eithafol cyfredol (EUV) a chynyddu effeithlonrwydd ffynhonnell o tua deg. Gallai'r datblygiad arloesol hwn baratoi'r ffordd ar gyfer cenhedlaeth newydd o systemau lithograffeg "Beyond EUV" a all ffugio sglodion yn gyflymach a gyda llai o egni.
Ar hyn o bryd, mae defnydd ynni systemau lithograffeg EUV yn bryder mawr. Mae systemau lithograffeg EUV isel-NA ac Uchel-NA, er enghraifft, yn defnyddio cymaint â 1,170 kW a 1,400 kW, yn y drefn honno. Mae'r defnydd o ynni uchel hwn yn deillio o egwyddor system EUV: mae corbys laser ynni uchel yn anweddu defnyn tun (500, 000 gradd Celsius) degau o filoedd o weithiau yr eiliad i ffurfio plasma ac allyrru golau ar donfedd o donfedd o 13.5 nanometr. Nid yn unig y mae'r broses hon yn gofyn am seilwaith ac oeri laser helaeth, mae angen ei berfformio hefyd mewn amgylchedd gwactod i atal golau EUV rhag cael ei amsugno gan yr awyr. Yn ogystal, mae'r drychau datblygedig mewn offer EUV yn adlewyrchu cyfran o'r golau EUV yn unig, felly mae angen laserau mwy pwerus i gynyddu trwybwn.
Mae technoleg "Agorfa Fawr Thulium Laser" (BAT) LLNL wedi'i chynllunio i fynd i'r afael â'r materion hyn. Yn wahanol i laserau carbon deuocsid, sydd â thonfedd o tua 10 micron, mae'r laser ystlumod yn gweithredu ar donfedd o 2 ficron, sy'n damcaniaethol yn gwella effeithlonrwydd trosi plasma-i-EUV y defnynnau tun wrth iddynt ryngweithio â'r laser. Yn ogystal, mae'r system ystlumod yn defnyddio technoleg cyflwr solid wedi'i bwmpio â deuod, sy'n darparu effeithlonrwydd trydanol cyffredinol uwch a gwell rheolaeth thermol na laserau CO2 nwy.
I ddechrau, roedd tîm ymchwil LLNL yn bwriadu cyfuno'r laser ystlum cyfradd ailadrodd uchel, uchel gyda system ffynhonnell golau EUV i brofi ei ryngweithio â defnynnau tun ar donfedd o 2 ficron, "meddai ffisegydd laser LLNL Brendan REAGAN." Dros y pum mlynedd yn y gorffennol, rydym wedi cwblhau plasma, rydym wedi cwblhau plasma, rydym wedi cwblhau plasmes a phum mlynedd yn y gorffennol, wedi cwblhau. y sylfaen ar gyfer y prosiect hwn. Mae ein gwaith eisoes wedi cael effaith sylweddol ym maes lithograffeg EUV, ac rydym nawr yn edrych ymlaen at y cam nesaf yn ein hymchwil. "
Fodd bynnag, mae cymhwyso technoleg ystlumod i gynhyrchu lled -ddargludyddion yn dal i fod angen goresgyn heriau addasiadau seilwaith mawr. Mae systemau EUV cyfredol wedi cymryd degawdau i aeddfedu, felly gall cymhwyso technoleg ystlumod ymarferol gymryd mwy o amser.
Mae'r cwmni dadansoddwyr diwydiant Techinsights yn rhagweld y bydd gweithfeydd gweithgynhyrchu lled -ddargludyddion erbyn 2030 yn defnyddio 54, 000 gigawat (GW) o drydan yn flynyddol, yn fwy na'r defnydd trydan blynyddol o Singapore neu Wlad Groeg. Gellid gwaethygu'r broblem defnydd ynni ymhellach pe bai'r genhedlaeth nesaf o dechnoleg lithograffeg EUV Hyper-Nummerig (Hyper-NA) yn dod i'r farchnad. O ganlyniad, bydd angen y diwydiant am dechnoleg peiriant EUV mwy effeithlon ac arbed ynni yn parhau i dyfu, ac mae technoleg laser ystlumod LLNL yn sicr yn agor posibiliadau newydd ar gyfer y nod hwn.
