Всичко започва с една на пръв поглед обикновена суровина: силиций. От кварцов пясък той се разтопява в огромни пещи и се оформя в цилиндрични кристали. След това те се нарязват на изключително тънки силициеви пластини т.нар. вафли. Всяка силициева пластина с диаметър около 30 cm е приблизително с размерите на семейна пица и по-късно служи като основа за стотици до хиляди чипове.
Особеното при силиция е, че тази суровина притежава както проводими, така и изолиращи свойства. Силицият може да провежда ток понякога, а понякога не – в зависимост от обработката. Точно това превръща силиция в т.нар. „полупроводник“.
Силициевата пластина: На пръв поглед тя не е нищо повече от един блестящ диск, но от нея се произвеждат стотици, дори хиляди чипове.
На пластове към „мозъка” на съвременната електроника
Сега започва високотехнологичната работа. В плазмена камера първо върху силициевата пластина се нанася проводим или изолиращ слой. Генераторите на TRUMPF доставят за това прецизно управлявана енергия. Те поддържат напрежението, честотата и силата на тока точно в диапазона, необходим за процесите.
След това силициевата пластина се покрива и със светлочувствителен лак. С това тя се подготвя за същината на производството на чипове: литографията. Високоенергийна, екстремна ултравиолетова светлина (EUV) чрез целенасочена експозиция отпечатва миниатюрни шаблони върху лака. Тук TRUMPF играе ключова роля по целия свят, тъй като високомощният лазер е един от централните компоненти на тази технология, когато става дума за най-високопроизводителните микрочипове.
След това експонираните участъци се отстраняват чрез плазмен процес, като така в материала се образуват изключително фини проводников пътеки. И тук генераторите на TRUMPF играят важна роля в управлението на тези сложни процеси на ецване.
Генераторите на TRUMPF регулират електрическия ток и настройват силата на тока, напрежението и честотата с изключително висока точност.
Ядрото на производството на чипове: компонент на най-мощния в света импулсен промишлен лазер, който се използва за генериране на светлина, необходима за EUV-литографията.
Екстремна ултравиолетова светлина (EUV) отпечатва бъдещите линии като миниатюрен шаблон върху фоточувствителния лак.
Прецизна работа в наномащаб
След това се извършва т.нар. „дотиране“, при което атоми от определен материал (обикновено бор или фосфор) се вграждат в конкретни зони на формиращия се микрочип. И тук генераторите на TRUMPF осигуряват необходимата прецизност на процеса. Отделните атоми променят електрическата проводимост на силиция. По този начин те позволяват целенасочено провеждане или блокиране на електрическия ток. С тази стъпка се поставят основните принципи на цифровата логика на компютрите: 0 или 1 – токът да се прекъсне или да се остави да тече.
След като първият слой е готов, повърхността на силициевата пластина се изглажда чрез химико-механичен процес на полиране, докато отново стане огледално гладка. После процесът се повтаря: нанасяне на слой, експониране, ецване, полиране – десетки пъти подред. Така се образуват взаимосвързани структури, които са милиони пъти по-малки от едно зрънце пясък.
От една силициева пластина се получават до хиляди отделни чипове.
Междувременно измервателни системи редовно проверяват качеството – и тук се използват лазери. Първо по време на производството, а по-късно при натоварване и температурни тестове.. Това е важно, тъй като дори най-малките грешки могат да направят цели партиди с милиони чипове неизползваеми.
Когато последният слой е готов, лазер разделя силициевата пластина на стотици до хиляди отделни части. Всеки чип се поставя индивидуално на печатни платки и в защитни корпуси. Лазерът помага в този процес, като например разкрива контактни точки, заварява проводници или маркира серийни номера. След последната проверка тези миниатюрни детайли се вграждат като готови микрочипове в смартфони, автомобили или медицински апарати.
ИИ е невъзможен без TRUMPF. Нашите лазерни и плазмени решения са гръбнака на модерното производство на полупроводници. От EUV-литографията до Advanced Packaging: Нашите технологии се използват навсякъде, където се създава бъдещето. Нанасяне на покрития, експониране или ецване – който иска иновация и прогрес, не може да подмине TRUMPF. При това ние продължаваме да обмисляме: Нашите решения позволяват не само висока производителност, но и щадящи ресурсите процеси. Съвместно с водещи технологични партньори ние разработваме иновации, които променят цели браншове.
