ASML 拒绝自由电子激光技术，计划推出 1000W 等离子体系统

据 Semi Doped 援引的摩根大通报告，ASML 继续依赖激光产生等离子体（LPP）技术，并将其用于极紫外（EUV）光刻系统，同时认为没有理由采用自由电子激光（FEL）技术。尽管马斯克支持 FEL，且中国、美国和日本都在开展相关研发工作，但这一立场仍未改变。摩根大通分析师将 ASML 的立场归因于激光技术的进步，这些进步消除了探索 FEL 替代方案的必要性。EUV 光刻的发展仍面临构建强大且可靠光源的持续挑战，而 ASML 仍是全球唯一的 EUV 光刻工具制造商。

ASML 计划推出 1000W 激光产生等离子体系统

ASML 当前的 EUV 光刻系统使用激光产生等离子体光源，将 CO₂ 激光脉冲射向直径约 30 微米的熔融锡液滴。激光脉冲将锡转化为电离等离子体，其电子温度达到数十电子伏特，并发射 13.5 纳米的 EUV 辐射。一面直径约 0.5 米、表面镀有多层钼和硅的椭圆形集光镜，会反射 13.5 纳米的辐射，并将其引导至扫描器入口处的中间焦点。

ASML 已将 LPP 光源功率从约 250W 提高到约 500W，并计划在未来几年内将其提升至 1000W。该公司还计划将生成的锡液滴数量几乎翻倍，达到每秒 100,000 个。整个光路都在真空中运行，并采用反射式而非折射式光学元件，因为几乎所有材料都会吸收 EUV 辐射。

自由电子激光技术需要粒子加速器

自由电子激光技术通过将电子加速至接近光速，并使电子束通过波荡器来产生 EUV 光。波荡器由一系列交替排列的磁体组成，可迫使电子振荡并发射辐射。电子与其所发辐射之间的相互作用会使电子形成微观束团，并发射波长为 13.5 纳米的光。

FEL 无需锡液滴，也不会产生相关碎屑，因此无需在光掩模上使用防护膜。与 LPP 光源相比，该技术有望提供高得多的 EUV 功率。一台 FEL 有可能取代多个 LPP 光源，由单台 FEL 和大型 EUV 光束传输系统完成相应工作。

FEL 需要粒子加速器、电子源、长波荡器、电子束控制系统、辐射屏蔽，以及配备能够承受和分配极高 EUV 功率的反射镜的光束传输系统。该系统必须达到半导体晶圆厂所要求的可用性、效率和成本水平。

FEL 开发面临长达十年的时间表

中国、美国和日本都在开展 FEL 技术的研发工作。据来源文章称，该技术可能需要十年甚至更长时间，才能在半导体生产设施中与 LPP 竞争。FEL 的开发可能需要数十亿美元的投资，而且目前正在推进 FEL 的相关机构并非都会坚持完成整个开发周期。

常见问题

ASML 的 EUV 光刻系统使用什么光源技术？

ASML 使用激光产生等离子体（LPP）技术，将 CO₂ 激光脉冲射向直径约 30 微米的熔融锡液滴，以生成 13.5 纳米的 EUV 辐射。

为什么 ASML 拒绝在 EUV 系统中采用自由电子激光技术？

据 Semi Doped 援引的摩根大通报告称，ASML 认为激光技术的进步使这一替代方案变得没有必要，因此没有理由采用 FEL 技术。

ASML 的激光产生等离子体系统计划达到多大功率？

ASML 计划在未来几年内将 LPP 光源功率提升至 1000W，高于目前约 500W 的水平。