美國勞倫(lun) 斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）正在研發一種基於(yu) 銩元素的拍瓦（petawatt）級激光技術，該技術有望取代當前極紫外光刻（EUV）工具中使用的二氧化碳激光器，並將光源效率提升約十倍。這一突破可能為(wei) 新一代“超越 EUV”的光刻係統鋪平道路，從(cong) 而以更快的速度和更低的能耗製造芯片。

當前，EUV 光刻係統的能耗問題備受關(guan) 注。以低數值孔徑（Low-NA）和高數值孔徑（High-NA）EUV 光刻係統為(wei) 例，其功耗分別高達 1,170 千瓦和 1,400 千瓦。這種高能耗主要源於(yu) EUV 係統的工作原理：高能激光脈衝(chong) 以每秒數萬(wan) 次的頻率蒸發錫滴（50 萬(wan) 攝氏度），以形成等離子體(ti) 並發射 13.5 納米波長的光。這一過程不僅(jin) 需要龐大的激光基礎設施和冷卻係統，還需要在真空環境中進行以避免 EUV 光被空氣吸收。此外，EUV 工具中的先進反射鏡隻能反射部分 EUV 光，因此需要更強大的激光來提高產(chan) 能。

IT之家注意到，LLNL 主導的“大口徑銩激光”（BAT）技術旨在解決(jue) 上述問題。與(yu) 波長約為(wei) 10 微米的二氧化碳激光器不同，BAT 激光器的工作波長為(wei) 2 微米，理論上能夠提高錫滴與(yu) 激光相互作用時的等離子體(ti) 到 EUV 光的轉換效率。此外，BAT 係統采用二極管泵浦固態技術，相較於(yu) 氣體(ti) 二氧化碳激光器，具有更高的整體(ti) 電效率和更好的熱管理能力。

最初，LLNL 的研究團隊計劃將這種緊湊且高重複率的 BAT 激光器與(yu) EUV 光源係統結合，測試其在 2 微米波長下與(yu) 錫滴的相互作用效果。LLNL 激光物理學家布倫(lun) 丹・裏根（Brendan Reagan）表示：“過去五年中，我們(men) 已經完成了理論等離子體(ti) 模擬和概念驗證實驗，為(wei) 這一項目奠定了基礎。我們(men) 的工作已經在 EUV 光刻領域產(chan) 生了重要影響，現在我們(men) 對下一步的研究充滿期待。”

然而，將 BAT 技術應用於(yu) 半導體(ti) 生產(chan) 仍需克服重大基礎設施改造的挑戰。當前的 EUV 係統經過數十年才得以成熟，因此 BAT 技術的實際應用可能需要較長時間。

據行業(ye) 分析公司 TechInsights 預測，到 2030 年，半導體(ti) 製造廠的年耗電量將達到 54,000 吉瓦（GW），超過新加坡或希臘的年用電量。如果下一代超數值孔徑（Hyper-NA）EUV 光刻技術投入市場，能耗問題可能進一步加劇。因此，行業(ye) 對更高效、更節能的 EUV 機器技術的需求將持續增長，而 LLNL 的 BAT 激光技術無疑為(wei) 這一目標提供了新的可能性。