ASML 坚持激光等离子体光源并将功率提至 1000 瓦

IT时代网9月18日消息，据海外媒体报道，在极紫外光刻的光源路线上，ASML 继续加码激光等离子体方案，暂不转向自由电子激光。

现有的极紫外光刻系统依靠激光等离子体光源工作：功率强劲的二氧化碳激光脉冲打在直径约 30 微米的熔融锡滴上，把锡滴变成电离等离子体，进而发出 13.5 纳米波长的极紫外辐射。由于几乎所有材料都会吸收这种辐射，整条光路必须在真空环境中运行，并全部采用反射式光学元件，这也是极紫外光源功率提升始终困难的原因之一。

按报道的说法，ASML 已经把旗下激光等离子体光源的功率从约 250 瓦逐步提升到约 500 瓦，并计划在未来几年提升到 1000 瓦。与此同时，公司还打算把每秒生成的锡滴数量几乎翻倍，达到 10 万个。

另一条被寄予厚望的路线是自由电子激光。它把电子加速到接近光速，再让电子束穿过由交替磁铁组成的波荡器，迫使电子振荡并发出 13.5 纳米的光。这种方式不再需要锡滴，也就免去了碎屑带来的光罩保护膜问题，功率有望明显高于激光等离子体方案。理论上，一台自由电子激光装置加上庞大的光束分配系统，就能替代多台激光等离子体光源。

代价同样明显。自由电子激光需要高度复杂的粒子加速器、电子源、长波荡器、电子束控制、辐射屏蔽，以及一套能承受极高极紫外功率又尽量少损耗的分配系统。整机还要达到晶圆厂级别的可用性、效率与成本水平，而这一点行业花了多年才做到。报道认为，尽管中国、美国与日本对自由电子激光热情颇高，但它想在实际的半导体产线上与激光等离子体方案抗衡，可能还需要十年甚至更久，期间还会消耗巨额资金。

编辑：林一舟