劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）正在研究拍瓦（peta watt）级铥激光器，据说其效率比 EUV 工具中使用的 CO2 激光器高 10 倍，并且可以在未来许多年取代光刻系统中的 CO2 激光器。

LLNL 牵头的计划将评估大孔径铥 (BAT) 激光技术，与当前行业标准 CO2 激光器相比，将 EUV 光源效率提高约十倍。这一进步可以为新一代“超越 EUV”光刻系统铺平道路，该系统可以更快地生产芯片，并且功耗更低。当然，将BAT技术应用到半导体生产中需要对基础设施进行重大改变，因此需要多长时间才能取得成果还有待观察；当前的 EUV 系统是经过数十年的发展而开发的。
极紫外光刻的特点之一是当前一代低数值孔径 EUV 和下一代高数值孔径 EUV 光刻系统的极高功耗：这些工具分别消耗 1,170 千瓦和 1,400 千瓦。 EUV 光刻工具消耗如此大量的电力，因为它们依靠高能激光脉冲来蒸发微小的锡滴（在 500,000°C 下）以形成发射 13.5 纳米光的等离子体。每秒产生数万个脉冲需要大量的激光基础设施和冷却系统。产生和操纵锡滴也需要电力。

劳伦斯·利弗莫尔 (Lawrence Livermore) 的研究团队正在测试 BAT 激光器背后的技术（围绕掺铥氟化钇锂构建并能够实现拍瓦级输出）是否可以提高当前 EUV 工具的能源效率。据 LLNL 称，与工作波长约为 10 微米的 CO2 激光器不同，该系统的工作波长约为 2 微米。理论上，当与锡滴相互作用时，这可以实现更高的等离子体到 EUV 的转换效率。此外，与基于气体的 CO2 设置相比，BAT 系统中使用的二极管泵浦固态技术可以提供更好的整体电力效率和热管理。

最初，研究人员的目标是将紧凑型高重复率 BAT 激光器（具有不同类型的脉冲）与产生 EUV 光的系统配对，以测试在 2 微米波长下提供焦耳级脉冲的激光器如何与锡滴相互作用。

LLNL 激光物理学家布伦丹·里根 (Brendan Reagan) 表示：“过去五年来，我们进行了理论等离子体模拟和概念验证激光演示，为该项目奠定了基础。” “我们的工作已经在 EUV 光刻界产生了相当大的影响，所以现在我们很高兴采取下一步。”

现代 EUV 设备和晶圆厂的功耗使得行业分析公司TechInsights 对半导体晶圆厂的功耗发出了警报。预计到 2030 年，这些工厂每年将消耗 54,000 吉瓦 (GW) 的电力，比新加坡或希腊每年消耗的电力还要多。如果下一代Hyper-NA EUV光刻机上市，功耗可能会更高。因此，我们可以预期该行业将继续寻找更节能的技术来为未来的 EUV 机器提供动力。
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