EUV光刻机为何很耗电？

2020-12-29 17:19

EUV（极紫外光）光刻机，是目前半导体产业已投入规模生产使用的最先进光刻机类型。近来，有不少消息都指出，EUV光刻机耗电量非常大，甚至它还成为困扰台积电的一大难题。

为何EUV光刻机会这么耗电呢？OFweek君根据公开资料整理出了一些原因，供读者参考。

与DUV（深紫外光）光刻机相比，EUV光刻机的吞吐量相对较低，每小时可曝光处理的晶圆数量约在120片－175片之间，技术改进后，速度可以提升至275片每小时。但相对而言，EUV生产效率还是更高，原因在于1层EUV晶圆通常可以代替3－4层DUV晶圆。

据悉，晶圆制造采用的主流光源是氩氟激光，波长为193nm，而极紫外光的波长只有13．5nm，EUV光刻即以其作为光源。

EUV耗电量高的原因主要有几个方面：

一，要激光高功率的极紫外光，需要通过功耗极大的激光器，这个过程会产生大量热量，因此也需要优秀且完备的冷却、散热系统来保证设备正常工作，而激发极紫外光和冷却散热都需要消耗大量电力。

二、光前进到晶圆的过程中，需要经过十几次反射镜修正光路方向，而每经过一次反射，会有约30％的损耗，最终大约只有不到2％的光线到达晶圆。过程中损耗的能量，也大量会转化成热量，这又带来大量的散热工作，又转化成电力消耗。

三，晶圆厂产能很多时候吃紧，为提高产能，晶圆厂会进一步提升光源功率，从而提升曝光的节奏，这又带来更多的用电。

综合而言，EUV光刻机的耗电问题，本质是从光源激发到晶圆生产过程中极低的能源转换率。

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