转一篇对Terafab的分析用第一性原理来重新设计光刻会是什么样子的?网友们在昨天 SpaceX 公开的 Terafab 概念图的正中央看到了“环形加速器”的设计,考虑到整个设施的巨大规模和对称性,Elon 直接回复了“FEL FTW”(自由电子激光)!光源成为整个设施中最重要设计,FEL 的 EUV 光源,与现有 ASML 不同的 3 个方面:
发光方式• ASML:用激光击打液态锡滴产生等离子体 (LPP)• FEL:通过粒子加速器将电子加速至光速,直接生成光
安装结构• ASML:一台曝光设备 = 一台激光器(单独驱动)• FEL:工厂中央的一台粒子加速器 ➔ 将 EUV 光分配至数十台曝光设备的“中央发电站”方式
性能 & 效率• ASML:输出功率最高 500W + 需要管理副产物污染• FEL:无副产物的清洁光源 + 超微细工艺产量最大化
FEL 用粒子加速器(直线加速器或能量回收型 linac/ERL)把电子加速到接近光速,再通过波荡器磁铁阵列让电子“扭动”,从而发出相干、高亮度的 EUV 光。比 ASML 目前使用的 LPP(激光产生等离子体) 光源功率高得多,一台中心源可同时给 8–20 台扫描仪供电,零锡碎屑,镜子更干净、停机更少,波长可调节,而且有更高光子通量。
FEL 解决的是光源,扫描仪(光学、工台、整体系统)仍高度依赖 ASML,这项技术 1970 年代就有,ASML 在 2015 年左右研究过加速器光源,但最终选了 LPP 作为更低风险量产路径。目前 xLight 正在开发集中式 FEL 光源,目标一台给 20 台扫描仪供电,2028 年出原型机。
ASML 使用的 LPP 光源是“模块化、每台机器独立”的务实路径,而 FEL 是“大型共享设施”路径,历史上因体积大、可靠性/稳定性要求高、工业 uptime 难达标而被搁置,但在 Terafab 这种 terawatt 级 AI 芯片(Optimus、Robotaxi、轨道数据中心)超大规模需求下变得极具吸引力。
