Китай създаде собствен твърдотелен светлинен източник за EUV литографи, по-добър от този на ASML

При EUV литографите на ASML се използват газови лазери с CO₂ като основа на светлинния източник. Те са доста мощни, но обемисти и неефективни в сравнение с твърдотелните лазери. От друга страна, твърдотелните лазери са с ниска мощност и са неподходящи за литография, въпреки че са изключително обещаващи в тази област. Китай също има свои разработки в тази област и те са толкова добри, колкото и всички останали, че дори и повече.

Наскоро екип от Шанхайския институт по оптика и фина механика към Китайската академия на науките, ръководен от Лин Нан, бивш ръководител на отдела за технологии на светлинни източници в ASML в Нидерландия, публикува статия в китайското научно списание Lasers, посветена на китайската разработка на твърдотелен лазер за светлинен източник за EUV литография.

По този начин Китай се доближава до изграждането на собствени EUV литографи за производство на най-съвременни полупроводници, тъй като САЩ забраняват продажбата на такова оборудване на китайски компании.

Ефективността на преобразуване на газовите лазери с CO₂ е около 5% (само 5% от електрическата енергия, използвана за производството им, се превръща в светлина). Твърдотелните лазери обещават да надминат този показател, а когато става въпрос за размери, сравнението съвсем не е в полза на газовите лазери: едно е работа с газ, друго е компактен „светодиод“. Днес полупроводниковите лазери в твърдо състояние се използват широко за заваряване и други операции с метал.

Досега мощността на обикновените твърдотелни лазери е сравнително ниска за целите на литографското производство – около 1 W, по-рядко до 10 W. Газовият лазер може да развие мощност до 250 W. Въпреки това твърдотелните лазери вече могат да се използват в EUV литографията – например за проверка на EUV маски за дефекти или за оценка на въздействието на EUV лъчението върху материалите.

В своите експерименти китайската група е постигнала ефективност на преобразуване от 3,42% за твърдотелния лазер с дължина 1 µm.

Това е по-висока стойност от тази на екипа от учени от Нидерландския център за върхови постижения за изследвания в областта на нанолитографията, който постигна 3,2% през 2019 година и от тази на изследователите от ETH Zurich, които постигнаха 1,8% през 2021 година.

Само американските и японските изследователи остават по-напред: екип от Университета на Централна Флорида през 2007 година показа лазерен апарат с ефективност 4,9%, а учените от японския университет Уцуномия постигнаха 4,7%. За сравнение, ефективността на преобразуване на наличните в търговската мрежа източници на светлина за EUV фотолитография, базирани на CO₂ лазер, е около 5,5 %.