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EUV光刻工艺
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美国要发力EUV光刻
半导体芯闻· 2025-04-14 18:16
核心观点 - 前英特尔CEO帕特·基辛格加入EUV光源初创公司xLight担任执行董事长,该公司致力于通过粒子加速器驱动的自由电子激光器(FEL)革新半导体光刻技术 [1][3] - xLight的FEL技术相比现有激光等离子体(LPP)光源具有显著优势:功率提升4倍、能耗降低、兼容ASML设备,并有望在2028年推出商用产品 [4][6][11] - 该技术可使每片晶圆成本降低约50%,资本和运营支出减少3倍,为每台扫描仪创造数十亿美元额外年收入 [6][11] - FEL技术不仅能提升半导体制造能力,还可应用于计量检测、国家安全和生物技术等领域 [7] 技术方案 - xLight采用粒子加速器驱动FEL技术,利用电子束通过周期性磁场产生高强度光束 [8] - 系统采用电子束复用和光学复用技术,实现功率可调和多扫描仪支持 [8] - 完全冗余设计确保高可用性,两套FEL系统可支持多达20个ASML设备 [9] - 可编程光特性支持未来更短波长需求,延续摩尔定律 [15][16] 行业现状 - 当前EUV光刻采用LPP技术,1.5兆瓦电力仅产生500瓦光,效率低下且难以满足未来1千瓦以上需求 [1][18][19] - ASML现有光源功率为500瓦,但更精细图案化需要1千瓦以上功率 [19] - LPP技术已接近物理极限,经济可行性逐渐降低 [6][18] 竞争优势 - FEL光源功率是LPP的4倍,可达2千瓦以上 [6][11] - 系统使用寿命达30年,显著降低晶圆厂运营成本 [11] - 完全兼容现有ASML设备,无需高昂升级成本 [4][13] - 技术基于成熟的粒子加速器和FEL原理,可靠性高 [8][19] 市场前景 - 每个光源对应数十亿美元市场机会,助力美国重振半导体领先地位 [5][16] - 除半导体外,技术在计量检测、国家安全、生物医学等领域具有应用潜力 [7] - 日本KEK和中国团队也在开发类似技术,但xLight进度领先 [20] 研发进展 - 正在构建功能完整原型,计划2028年前连接ASML扫描仪运行晶圆 [6] - 技术基于数十年粒子加速器运行数据,工程成熟度高 [8] - 团队拥有FEL和加速器技术丰富经验 [7]
基辛格,投身EUV光刻
半导体行业观察· 2025-04-14 09:28
公司动态 - 前英特尔CEO帕特·基辛格加入EUV光源初创公司xLight担任执行董事长 [1] - xLight计划在2028年前推出基于粒子加速器的EUV光源技术 [3] - 公司正在构建功能齐全的原型,预计2028年可连接ASML扫描仪并运行晶圆 [8] 技术革新 - xLight采用自由电子激光器(FEL)技术,功率是现有LPP光源的4倍 [7][13] - 新技术可将每片晶圆成本降低约50%,资本和运营支出减少3倍以上 [7][13] - 单个xLight系统可支持多达20个ASML系统,使用寿命达30年 [13] - FEL系统具备可编程光特性,支持更短波长光刻技术 [15][17] 行业现状 - 当前EUV光刻采用激光等离子体(LPP)技术,1.5兆瓦电力仅产生500瓦光 [1][5] - ASML现有光源额定功率500瓦,未来需要1千瓦以上功率 [21] - LPP技术已接近物理极限,无法完全支持ASML未来版本扫描仪 [5] 技术对比 - FEL利用粒子加速器产生电子束,通过波荡器产生高强度光束 [10][21] - LPP技术采用二氧化碳激光器将锡液滴喷射成等离子体 [20] - FEL系统比LPP更易于维护且高度可靠 [10] - 日本KEK团队的cERL技术目前仅能产生红外光脉冲 [22] 市场前景 - 每个EUV光源蕴藏数十亿美元市场机遇 [6][8] - 新技术可为每台扫描仪带来数十亿美元额外年收入 [7][13] - 该技术有望延续摩尔定律数十年 [18] - 除半导体外,FEL还可应用于计量、检测、国家安全和生物技术领域 [8]