據報導,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室正在研發一種拍瓦級(petawatt-class)銩雷射器(thulium laser),據說其效率比 EUV 工具中使用的二氧化碳雷射器高 10 倍,並且可以在未來許多年內取代光刻系統中的二氧化碳雷射器。
LLNL 牽頭的計畫將評估大孔徑銩 (BAT:Big Aperture Thulium ) 雷射技術 ,使 EUV 光源效率比目前行業標準的 CO2 雷射器提高約十倍。這一進步可能為新一代“Beyond EUV”光刻系統鋪平道路,該系統可以更快地生產晶片,並且功耗更低。當然,將 BAT 技術應用於半導體生產需要進行重大的基礎設施變革,因此需要多長時間才能實現還有待觀察;目前的 EUV 系統是經過數十年開發出來的。
極紫外光刻技術的一個特點是,當前一代低數值孔徑 EUV 和下一代高數值孔徑 EUV 光刻系統的功耗極高:這兩種工具的功耗分別高達 1,170 和 1,400 千瓦。EUV 光刻工具之所以消耗如此巨大的功率,是因為它們依靠高能雷射脈衝蒸發微小的錫液滴(溫度為 500,000ºC),形成發出 13.5 納米光的電漿體。以每秒數萬次的速度產生這些脈衝需要龐大的雷射基礎設施和冷卻系統。產生和操縱錫液滴也需要電力。
此外,為了防止 EUV 光被空氣吸收,真空要求也增加了整體能耗。最後,由於 EUV 工具中的高級鏡子只能反射一小部分 EUV 光,因此必須提高雷射器的功率以提高生產能力。