লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (এলএলএনএল) থুলিয়ামের উপর ভিত্তি করে একটি পেটওয়াট লেজার প্রযুক্তি বিকাশ করছে যা বর্তমান চরম আল্ট্রাভায়োলেট লিথোগ্রাফি (ইইউভি) সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত কার্বন ডাই অক্সাইড লেজারগুলি প্রতিস্থাপন করবে এবং প্রায় দশবার আলোর উত্সের দক্ষতা বাড়িয়ে তুলবে বলে আশা করা হচ্ছে। এই যুগান্তকারীটি দ্রুত গতিতে এবং কম শক্তি খরচ সহ চিপগুলি তৈরি করার জন্য "ইইউভি ওভার" লিথোগ্রাফি সিস্টেমগুলির একটি নতুন প্রজন্মের জন্য পথ প্রশস্ত করতে পারে।
বর্তমানে, EUV লিথোগ্রাফি সিস্টেমগুলির শক্তি খরচ অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। কম সংখ্যার অ্যাপারচার (লো-এনএ) এবং উচ্চ সংখ্যার অ্যাপারচার (উচ্চ-এনএ) ইইউভি লিথোগ্রাফি সিস্টেমগুলি উদাহরণ হিসাবে গ্রহণ করা যথাক্রমে তাদের বিদ্যুতের খরচ যথাক্রমে 1,170 কিলোওয়াট এবং 1,400 কিলোওয়াট বেশি। এই উচ্চ শক্তি খরচ মূলত EUV সিস্টেমগুলির কার্যকরী নীতির কারণে: উচ্চ-শক্তি লেজার ডালগুলি টিনের ফোঁটাগুলি বাষ্পীভূত করে (500, 000 ডিগ্রি সেলসিয়াস) প্রতি সেকেন্ডের ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রতি সেকেন্ডে কয়েক হাজার ফ্রিকোয়েন্সি এবং প্লাজমা গঠনের সাথে আলো নির্গত করে এবং আলোক নির্গত করে 13.5 ন্যানোমিটারের একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য। এই প্রক্রিয়াটির জন্য কেবল একটি বিশাল লেজার অবকাঠামো এবং কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজন হয় না, তবে বায়ু দ্বারা শোষিত ইইউভি আলো এড়াতে শূন্যতার পরিবেশেও চালানো দরকার। তদতিরিক্ত, EUV সরঞ্জামগুলিতে উন্নত আয়নাগুলি কেবল EUV আলোর কিছু অংশ প্রতিফলিত করতে পারে, তাই উত্পাদন ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য আরও শক্তিশালী লেজারগুলির প্রয়োজন।
আইটি হোম উল্লেখ করেছে যে এলএলএনএল এর নেতৃত্বে "বৃহত অ্যাপারচার থুলিয়াম লেজার" (বিএটি) প্রযুক্তি উপরের সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রায় 10 মাইক্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ কার্বন ডাই অক্সাইড লেজারগুলির বিপরীতে, ব্যাট লেজারটি 2 মাইক্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে, যা তাত্ত্বিকভাবে প্লাজমার রূপান্তর দক্ষতা ইইউভি আলোতে রূপান্তর দক্ষতা উন্নত করতে পারে যখন টিনের ফোঁটা লেজারগুলির সাথে যোগাযোগ করে। এছাড়াও, বিএটি সিস্টেমটি ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যা গ্যাস কার্বন ডাই অক্সাইড লেজারগুলির চেয়ে সামগ্রিক বৈদ্যুতিক দক্ষতা এবং আরও ভাল তাপ পরিচালনার ক্ষমতা রাখে।
প্রাথমিকভাবে, এলএলএনএল গবেষণা দলটি 2 মাইক্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যে টিনের ফোঁটাগুলির সাথে এর ইন্টারঅ্যাকশন প্রভাবটি পরীক্ষা করার জন্য এই কমপ্যাক্ট এবং উচ্চ-পুনরাবৃত্তি হার ব্যাট লেজারের সাথে একত্রিত করার পরিকল্পনা করেছিল। "গত পাঁচ বছরে, আমরা এই প্রকল্পের ভিত্তি স্থাপনের জন্য তাত্ত্বিক প্লাজমা সিমুলেশন এবং প্রুফ-অফ-কনসেপ্ট পরীক্ষাগুলি সম্পন্ন করেছি। আমাদের কাজটি ইতিমধ্যে ইইউভি লিথোগ্রাফির ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলেছে এবং আমরা এখন এখন আগ্রহী, পরবর্তী পদক্ষেপ, "এলএলএনএল -এর লেজার পদার্থবিদ ব্রেন্ডন রেগান বলেছেন।
যাইহোক, সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনে বিএটি প্রযুক্তির প্রয়োগের জন্য এখনও বড় অবকাঠামো রূপান্তরের চ্যালেঞ্জকে কাটিয়ে উঠতে হবে। বর্তমান ইইউভি সিস্টেমগুলি পরিপক্ক হতে কয়েক দশক সময় নিয়েছে, তাই বিএটি প্রযুক্তির প্রকৃত প্রয়োগটি দীর্ঘ সময় নিতে পারে।
শিল্প বিশ্লেষক ফার্ম টেকিনসাইটস অনুসারে, ২০৩০ সালের মধ্যে, সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনকারী প্ল্যান্টের বার্ষিক বিদ্যুৎ খরচ 54, 000 গিগাওয়াটস (জিডাব্লু) এ পৌঁছে যাবে, যা সিঙ্গাপুর বা গ্রীসের বার্ষিক বিদ্যুৎ ব্যবহারের চেয়ে বেশি। যদি পরবর্তী প্রজন্মের অতি-সংখ্যার অ্যাপারচার (হাইপার-এনএ) ইইউভি লিথোগ্রাফি প্রযুক্তির বাজারে প্রবেশ করে, শক্তি খরচ সমস্যাটি আরও তীব্র হতে পারে। অতএব, আরও দক্ষ এবং শক্তি-দক্ষ ইইউভি মেশিন প্রযুক্তির জন্য শিল্পের চাহিদা বাড়তে থাকবে এবং এলএলএনএল এর ব্যাট লেজার প্রযুক্তি নিঃসন্দেহে এই লক্ষ্যের জন্য নতুন সম্ভাবনা সরবরাহ করে।
