ASML拒绝了Elon Musk支持的基于粒子加速器的芯片制造技术，转而全力押注其用于EUV光刻机的1000瓦激光等离子体系统。

在极紫外（EUV）光刻扫描仪的开发中，最具挑战性的任务之一是制造强大且可靠的光源。作为唯一的光刻工具制造商，ASML 依赖复杂的高功率激光产生等离子体（LPP）技术来生成 EUV 辐射。相比之下，许多公司提出使用利用粒子加速器的自由电子激光器（FEL）来产生 EUV。尽管 FEL 技术具有独特优势，甚至获得了埃隆·马斯克的支持，但摩根大通认为 ASML 不太可能采用该技术。“鉴于激光技术的进步，ASML 没有理由尝试马斯克青睐的新型‘FEL’光源，”Semi Doped 引用摩根大通给客户的报告称。

现代 EUV 光刻系统采用 LPP 光源，将高功率 CO₂ 激光脉冲射向直径约 30 微米的熔融锡微小液滴。这将液滴汽化为电离等离子体，电子温度达到数十电子伏特，从而发射出波长为 13.5 纳米的 EUV 辐射。发射出的光线被一个直径约 0.5 米的椭球面收集镜捕获，该镜面涂有钼和硅的交替层，可选择性地反射最大程度的 13.5 纳米辐射至扫描仪的中间焦点。由于几乎所有材料都会吸收 EUV 辐射——即使是特殊的多层镜面也会损失大量能量——整个光学路径必须在真空中运行，并使用反射式而非传统的折射式光学元件。这一根本性约束使得产生足够的 EUV 光源功率变得极其困难。

(图片来源：ASML)

尽管面临这些工程障碍，ASML 已稳步提高其 LPP 光源的输出功率，从约 250W 提升至约 500W。该公司计划在未来几年内将此产能翻倍至 1,000W，同时将液滴生成速率几乎翻倍至每秒 100,000 个锡液滴。

(图片来源：ASML)

自由电子激光器通过将电子加速至接近光速，并将光束引导通过由交替磁铁组成的波荡器，迫使电子振荡并辐射能量，从而产生 EUV 光。电子与其自身辐射之间的相互作用使它们形成微观束团，从而在目标波长 13.5 纳米处产生相干光。这种方法消除了对锡液滴及其相关碎屑的需求，而目前这些碎屑需要在光掩模上使用保护性薄膜。此外，该方法还承诺提供比 LPP 系统显著更高的 EUV 功率。 furthermore，单个 FEL 配合大规模 EUV 光束分配网络，有可能取代多个 LPP 光源。

然而，这种方法存在重大权衡。与相对紧凑的 LPP 架构不同，FEL 需要高度复杂的粒子加速器、专用的电子源、长波荡器、精确的电子束控制、广泛的辐射屏蔽以及极其复杂的分配系统，该系统配备能够处理并在途中无显著损耗地路由极高 EUV 功率的镜子。整个装置必须满足半导体制造级别的可用性、效率和成本标准——这些基准是 ASML 及更广泛的行业花费多年时间才实现的。

(图片来源：xLight)

因此，尽管中国、美国和日本的 FEL 技术热情高涨，但在 FEL 能够切实地在商业半导体生产设施中与 LPP 竞争之前，可能需要十年甚至更长时间。在此期间，开发这项技术将消耗数十亿美元，这意味着并非所有目前正在追求 FEL 的实体都能熬过这一时间线。