Отказ от альтернативы: почему ASML выбрала LPP
Согласно отчету JPMorgan, цитируемому в публикации Tom's Hardware, ASML не видит причин для перехода на технологию свободных электронов (FEL). Несмотря на энтузиазм вокруг FEL в Китае, США и Японии, а также поддержку со стороны Илона Маска, голландский гигант считает, что развитие лазерных технологий LPP (laser-produced plasma) делает альтернативу нецелесообразной в текущей перспективе.
Ключевая проблема FEL — необходимость использования сложных систем распределения луча и радиационной защиты, что противоречит требованиям к компактности и доступности (availability), которых ASML достигла за годы работы с LPP.
Техническое сравнение: LPP против FEL
Технология LPP, используемая ASML, генерирует экстремальный ультрафиолет (EUV) с длиной волны 13.5 нм путем обжига капель олова мощными CO₂-лазерами. В то же время FEL требует ускорения электронов до скоростей, близких к скорости света, и прохождения через андуляторы. Ниже приведено сравнение ключевых характеристик подходов:
| Параметр | ASML (LPP) | Конкуренты (FEL) |
|---|---|---|
| Принцип генерации | Лазерное плазма (капли олова) | Ускоритель частиц (свободные электроны) |
| Текущая мощность | ~500 Вт | Информация недостаточна |
| Планируемая мощность | 1000 Вт | Потенциально выше, но не реализовано |
| Сложность системы | Компактная, отработанная | Требует ускорителя, андулятора, защиты |
| Срок внедрения | В ближайшие годы | Через 10+ лет |
Стратегия масштабирования: 1000 Вт и 100 000 капель
ASML делает ставку на увеличение мощности источников света. Если современные системы EUV работают на уровне 250–500 Вт, то компания планирует довести этот показатель до 1000 Вт. Для этого необходимо:
- Увеличить частоту выстрелов CO₂-лазеров.
- Почти вдвое увеличить количество генерируемых капель олова (до 100 000 в секунду).
- Сохранить стабильность плазмы с температурой электронов в несколько десятков электрон-вольт.
Вся оптическая цепочка работает в вакууме, так как материалы поглощают EUV-излучение. Зеркала из молибдена и кремния собирают свет и направляют его к промежуточному фокусу, что требует высочайшей точности и надежности.
Экономическая реальность: риски для стартапов
Разработка FEL требует миллиардных инвестиций и, по оценкам экспертов, займет не менее десятилетия, прежде чем технология сможет конкурировать с LPP в реальных производственных условиях. Высокий порог входа и сложность достижения уровня доступности, характерного для фабрик полупроводников, означают, что многие компании, следующие за Илоном Маском, могут не дожить до коммерческого внедрения FEL.
ASML, являясь монополистом в производстве EUV-сканеров, выбирает путь эволюционного улучшения проверенной технологии, а не революционного перехода на ускорительные установки, которые пока остаются лабораторной перспективой.
Источник: Tom's Hardware ↗