euv光刻机光源技术新突破，中美殊途同归✌️

2025-04-17

最近行业媒体专题报道了euv光刻机光源技术新突破。🇺🇸新兴企业取得重要突破✌️

总部位于美国的新创企业xLight专注于开发基于自由电子激光（FEL）技术的极紫外（EUV）光源系统，旨在替代现有激光等离子体（LPP）方案，并计划在2028年前实现商业化部署。

当前，ASML是全球唯一能制造EUV微影设备的厂商，其系统采用LPP技术产生13.5nm波长的EUV光，通过多层反射镜将光引导至晶圆完成芯片图案化。

然而，LPP技术存在显著缺陷：每产生500瓦EUV光需消耗1.5兆瓦电力，能源效率极低；

此外，锡液滴产生的等离子体会释放碎片污染集光镜，导致维护成本高昂，仅集光镜更换费用就占运营成本的40%以上。

ASML当前光源功率为250瓦，但3nm以下制程需要至少500瓦，未来高数值孔径（High-NA）EUV系统更需千瓦级功率支撑，而现有LPP技术已接近物理极限。

xLight提出的FEL技术路线则突破了这一瓶颈。

其核心原理是利用粒子加速器驱动电子束通过周期性磁场，激发出高功率、可调谐的EUV光束。

据悉，xLight的原型系统已实现1000瓦EUV输出功率，是ASML当前系统的四倍，且单套FEL设备可同时支持20台ASML扫描仪运行。

在成本方面，FEL的建设成本仅为LPP的50%，运营成本更是后者的1/15，综合成本降低约67%。

具体到晶圆制造成本，每片可减少50%，资本支出和运营费用则缩减三倍以上。

该公司明确表示，其FEL光源并非取代ASML设备，而是作为外接模块与现有EUV扫描仪整合。

通过电子束复用和光学复用技术，xLight系统能无缝对接ASML的投影光学系统，并实现完全冗余设计——每套设施配备两套独立加速器，确保光源稳定性。

不过，对于下一代High-NA EUV工具的兼容性，目前尚未有明确测试数据披露。

按照规划，xLight将于2025年完成实验室验证，2026年启动客户测试，2028年实现量产接入。

这一技术突破对半导体产业链影响深远。

首先，光源功率提升直接优化曝光效率：1000瓦功率可使单次曝光时间缩短75%，配合可编程偏振特性，能显著改善图案边缘粗糙度，提升3D结构芯片的良率。

其次，FEL系统30年的超长寿命周期（ASML光源寿命约5-7年）将重构设备折旧模型，晶圆厂可减少60%以上的备件库存。

更重要的是，xLight的技术路径打破了ASML在EUV光源领域的绝对垄断，为美国重塑半导体制造优势提供了关键支点。

但FEL技术仍需克服工程化挑战。

前路漫漫，到处是坎儿啊😂😂

🇨🇳研究团队也在探索类似技术，其环形加速器方案已进入原理验证阶段，但商业化进度落后🇺🇸xLight约3-5年。

随着xLight技术路线的推进，2028年后的EUV生态或将呈现双轨格局：ASML继续主导光学系统集成，而光源供应向专业化分工演变。