Kina je stvorila suvremeni čvrsti izvor svjetlosti za EUV litografije – bolji od ASML
ASML-ove EUV litografije koriste CO₂ plinske lasere kao osnovu za izvor svjetlosti. Prilično su moćni, ali istodobno glomazni i neučinkoviti u usporedbi s laserima u čvrstom stanju. Opet, laseri u čvrstom stanju, pak, nisu vrlo snažni i neprikladni su za ugradnju u litografije, iako imaju ogromne izglede u ovom području. Kina također ima svoja kretanja u ovom području, a oni nisu ništa gori od ostalih.
Nedavno je tim sa Šangajskog instituta za optiku i finu mehaniku Kineske akademije znanosti, pod vodstvom Lin Nana, koji je prethodno vodio odjel za tehnologiju izvora svjetlosti na ASML-u u Nizozemskoj, objavio rad u kineskom znanstvenom časopisu Lasers o razvoju lasera u čvrstom stanju za EUV litografski izvor svjetlosti u Kini. Stoga se Kina približava stvaranju vlastitih EUV litografija za proizvodnju najnaprednijih poluvodiča, budući da Sjedinjene Države zabranjuju prodaju takve opreme kineskim tvrtkama. Učinkovitost pretvorbe CO₂ plinskih lasera je oko 5% (samo 5% električne energije koja se koristi za njegovu proizvodnju pretvara se u svjetlost).
Laseri u čvrstom stanju obećavaju da će nadmašiti ovaj pokazatelj, a ako govorimo o dimenzijama, onda usporedba uopće nije u korist plinskih lasera: rad s plinom je jedno, a kompaktni “LED” drugo. Danas se poluvodički laseri u čvrstom stanju naširoko koriste za zavarivanje i druge metalne operacije. Do sada je snaga uobičajenih lasera u čvrstom stanju relativno niska za potrebe proizvodnje litografije – oko 1 W, rjeđe do 10 W. Plinski laser može razviti snagu do 250 vata. Ipak, laseri u čvrstom stanju već se mogu upotrebljavati u EUV litografiji, na primjer, za provjeru oštećenja EUV maski ili za procjenu učinaka EUV zračenja na materijale.
U svojim eksperimentima, kineska skupina postigla je učinkovitost pretvorbe čvrstog lasera s valnom duljinom od 1 μm na razini od 3,42%. To je više od tima znanstvenika iz Nizozemskog centra za napredna istraživanja u nanolitografiji, koji je u 2019. postigao 3,2%, te od istraživača sa Švicarskog saveznog instituta za tehnologiju u Zürichu (ETH Zurich), koji su 2021. dosegli 1,8%. Ispred su bili samo američki i japanski istraživači: tim sa Sveučilišta Središnje Floride 2007. pokazao je laserski sustav s učinkovitošću od 4,9%, a znanstvenici s japanskog Sveučilišta Utsunomiya s rezultatom od 4,7%.
Za usporedbu, učinkovitost pretvorbe komercijalno dostupnih izvora svjetlosti za EUV fotolitografiju temeljenu na CO₂ laseru iznosi oko 5,5%
