“`html
Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, petawatt sınıfı bir thulium lazeri üzerinde çalışıyor. Bu lazerin, mevcut CO2 lazerlerinden 10 kat daha verimli olduğu belirtiliyor ve gelecekte EUV sistemlerinde CO2 lazerlerinin yerini alması bekleniyor.
EUV Sistemleri İçin Yeni Bir Dönem
LLNL’in liderliğindeki bu girişim, Big Aperture Thulium (BAT) lazer teknolojisi aracılığıyla EUV kaynak verimliliğini, mevcut endüstri standartları olan CO2 lazerlerine göre yaklaşık on kat artırmayı amaçlıyor. Bu ilerleme, çiplerin daha hızlı ve daha az enerji ile üretilmesini sağlayacak bir ‘ötesinde EUV’ litografi sistemlerinin yeni bir neslinin yolunu açabilir. Ancak, BAT teknolojilerinin yarı iletken üretim süreçlerine entegrasyonu önemli altyapı değişiklikleri gerektirecektir ve bu, gerçekleşmesi için ne kadar zaman alacağı henüz belirsizdir; mevcut EUV sistemleri onlarca yıllık bir gelişim süreci sonucunda ortaya çıktı.
EUV Teknolojilerinin Enerji Tüketimi
Eksenel ultraviyole litografi, güncel Low-NA EUV ve bir sonraki nesil High-NA EUV sistemlerinin yüksek enerji tüketimi ile dikkat çekiyor: Bu araçlar sırasıyla 1,170 ve 1,400 kilowatt enerji harcıyor. EUV litografi araçları, yüksek enerjili lazer darbeleri ile 500,000ºC sıcaklığında dökülen küçük kalay damlalarını buharlaştırarak, 13.5 nanometre ışık üretiyor. Bu darbeleri saniyede on binlercesi kadar üretmek, büyük lazer altyapıları ve soğutma sistemleri gerektiriyor. Ayrıca, kalay damlalarının üretilmesi ve işlenmesi de enerji talep ediyor.
Yeni BAT Teknolojisinin Potansiyeli
Lawrence Livermore ekibi, BAT lazerinin teknolojisinin mevcut EUV araçlarının enerji verimliliğini artırıp arttıramayacağını test ediyor. Thulium dopingli itriyum lityum florür üzerine inşa edilmiş olan bu sistem, petawatt sınıfı üretim kapasitesine sahip. CO2 lazerlerinin yaklaşık 10 mikron dalga boyunda çalışmasının aksine, bu sistem yaklaşık 2 mikron dalga boyunda çalışıyor. Bu durum, kalay damlaları ile etkileşimde daha yüksek plazma ve EUV dönüşüm verimliliği sağlama potansiyeli sunuyor. Ayrıca, BAT sistemlerinde kullanılan diyotla pompalanan katı hal teknolojisi, gaz bazlı CO2 sistemlerine kıyasla daha iyi elektrik verimliliği ve ısı yönetimi sunabiliyor.
Araştırmacılar, yüksek tekrarlama oranına sahip BAT lazerini, EUV ışık üreten sistemlerle birleştirmeyi hedefliyor ve bu lazerin 2 mikron dalga boyunda joule seviyesinde darbeler vererek kalay damlaları ile etkileşimini test ediyorlar.
LLNL lazer fiziği uzmanı Brendan Reagan, “Son beş yılda, bu proje için temel oluşturan, teorik plazma simülasyonları ve konsept kanıtı lazer gösterimleri yaptık. Çalışmalarımız EUV litografi camiasında önemli bir etki yarattı ve şimdi bu bir sonraki adımı atmaktan heyecan duyuyoruz.” şeklinde açıklama yaptı.
Ayrıca, dönemimizi etkileyen diğer bir faktör, günümüz EUV araçlarının ve fabrikalarının yüksek enerji tüketimidir. Analiz firması TechInsights, yarı iletken fabrikalarının 2030 yılına kadar yıllık 54,000 gigawatt enerji tüketeceğini öngörüyor. Bu, Singapur veya Yunanistan’ın yıllık enerji tüketiminden daha fazladır. Eğer bir sonraki nesil Hyper-NA EUV litografi piyasaya sürülürse, enerji tüketimi daha da artabilir. Bu nedenle, endüstrinin gelecekteki EUV makineleri için daha enerji verimli teknolojiler arayışında devam etmesini bekleyebiliriz.
“`
