Laser Wakefield Acceleration(LWFA)

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又一家公司,想颠覆EUV光刻
半导体行业观察· 2025-05-28 09:36
EUV光刻技术发展现状 - ASML垄断先进光刻机市场,其EUV光刻机采用13.5nm波长光源,通过锡滴喷射和反射镜系统实现芯片制造[1][2] - 3nm以下工艺对EUV依赖度提升,ASML通过提高数值孔径(NA)进入High NA EUV时代,但4万亿美金成本令台积电等客户犹豫[1] - ASML计划十年内实现EUV光源输出功率1千瓦(输入功率1兆瓦),当前系统因反射镜尺寸扩大导致复杂度和成本激增[2] 新兴光刻技术竞争者 Inversion Semiconductor的粒子加速器方案 - 采用Laser Wakefield Acceleration(LWFA)技术,通过等离子体波将电子加速至GeV级能量,产生相干X射线[3][4][6] - 技术优势:将传统加速器体积缩小1000倍至桌面尺寸,晶体管密度提升100%,临界尺寸均匀性提高25%[4] - 与劳伦斯伯克利国家实验室合作开发STARLIGHT光源,目标输出1千瓦软X射线(20-6nm波长),可支持多台光刻机并联[6] - 计划开发LITH-0系统,在相同NA下实现晶体管密度翻倍、吞吐量3倍于现有EUV设备[7] Lace Lithography的原子光刻技术 - 利用亚稳态原子和色散力掩模实现2nm分辨率,比EUV极限更优,成本与能耗更低[8][9] - 技术原理:通过氦原子束扫描实现无掩模直写,结合菲涅尔区板聚焦使探针直径达10nm级[10][12] - 商业化路径:2022年成立分拆公司,目标2031年前推向市场[13] Atum Works的3D打印方案 - 纳米级3D打印技术可降低芯片制造成本90%,但逻辑芯片性能落后主流20年[14][15] - 技术特点:100nm体素精度、晶圆级多材料沉积,适用于封装/光子学/传感器领域[15] - 对比EUV:当前EUV分辨率达13nm,而3D打印优势在于复杂三维结构集成[15][16] 行业技术路线竞争 - EUV仍是主流,但新兴技术从光源(粒子加速器)、成像方式(原子光刻)、制造范式(3D打印)多维度突破[1][8][14] - 技术替代窗口:Lace Lithography预计10年商业化,3D打印聚焦非逻辑器件,Inversion方案需验证光源稳定性[6][13][16]