Minden egy semmitmondó alapanyaggal kezdődik: a szilíciummal. A kvarchomokból óriási kemencékben henger alakú kristályokká olvasztják. Ezeket utána hajszálvékony, úgynevezett lapkákra vágják. Minden lapka mintegy 30 cm-es átmérővel akkora, mint egy családi pizza, és később több száz vagy akár több ezer chip alapjává válik.
A szilícium sajátossága, hogy az alapanyag vezető és szigetelő tulajdonságokkal is rendelkezik. Tehát a szilícium néha vezetheti, néha meg nem az áramot – megmunkálás függvényében. Épp ez teszi a szilíciumot "félvezetővé".
A lapka: Először nem több mint egy fényes lemez, azonban ebből lesz később több száz, sőt több ezer chip.
Rétegenként válik a modern elektronika agyává
Most kezdődik a csúcstechnológiás munka. Egy plazmakamrában először egy vezetőképes vagy szigetelő réteg kerül a lapkára. TRUMPF generátorok szolgáltatják ehhez a precízen vezérelt energiát. A feszültséget, a frekvenciát és az áramerősséget pont abban a tartományban tartják, amelyre a folyamatoknak szüksége van.
Utána a lapkára egy fényérzékeny festék kerül. Ezzel készítik elő a chipgyártás központi elemére: a litográfiára. Nagy energiájú, extrém ultraibolya (EUV) fény rajzol célzott expozícióval apró mintákat a festékre. A TRUMPF itt világszinten kulcsszerepet játszik, mivel a nagy teljesítményű lézer e technológia egyik központi alkotóeleme, amikor a nagy teljesítményű mikrochipekről van szó.
A megvilágított területeket utána egy plazmaeljárás keretén belül kimarják, hogy az anyagban a legfinomabb vezetőpályák keletkezzenek. A TRUMPF generátorok itt is fontos szerepet játszanak e komplex marási folyamatok vezérlésében.
A TRUMPF generátorok megzabolázzák az áramot és az áramerősséget, a feszültséget és a frekvenciát egy rendkívül pontos értékre állítják be.
A chipgyártás központi eleme: A világon a legerősebb impulzusvezérlésű ipari lézer egyik komponense, amelyet az EUV litográfiát lehetővé tevő fény generálására alkalmaznak.
Extrém ultraibolya (EUV) fény rajzolja a későbbi vezetőpályákat apró mintákként a fényérzékeny festékre.
Precíziós munka a nanotartományban
Utána az úgynevezett "dotálás" következik, ahol egy anyag atomjait (jellemzően bor vagy foszfor) beviszik a létrejövő mikrochip bizonyos területeire. Itt is TRUMPF generátorok biztosítják a folyamat szükséges pontosságát. Az egyes atomok megváltoztatják a szilícium elektromos vezetőképességét. Ezáltal lehetővé teszik az áramfolyás célzott vezetését vagy blokkolását. Ezzel a réteggel létrejön a számítógépek digitális logikájának az alapja: 0 vagy 1 – áram blokkolása vagy az áramfolyás engedélyezése.
Amikor az első réteg kész, a lapka felülete egy vegyi-mechanikai polírozási folyamatban kerül fényesítésre, míg ismét tükörfényessé válik. Akkor a folyamat elölről kezdődik: réteg felvitele, megvilágítása, marása, fényesítése – tucatszor egymás után. Így nőnek az egymáshoz kapcsolódó struktúrák, amelyek milliószor kisebbek, mint egy homokszem.
Egy lapkából több ezer külön chip jön létre.
Közben a mérőrendszerek rendszeresen ellenőrzik a minőséget - itt is lézereket alkalmaznak. Először a gyártás során, később pedig terhelés és hőmérséklet alatt a teszt keretében. Ez fontos, mivel már a legkisebb hiba is millió chipekből álló egész gyártási tételeket használhatatlanná tehet.
Amikor az utolsó réteg is befejeződött, egy lézer több száz vagy akár több ezer részre osztja fel a lapkát. Ezeket külön-külön nyomtatott áramköri lapokra és védőburkolatba szerelik. Itt is segít a lézer, például érintkezési pontokat szabadítva fel, huzalokat hegesztve vagy sorozatszámokat jelölve. Az utolsó ellenőrzés után az apró alkatrészek végül kész mikrochipekként kerülnek az okostelefonokba, autókba vagy orvostechnikai készülékekbe.
A TRUMPF nélkül nincs AI. Lézer- és plazma megoldásaink képezik a modern félvezető-gyártás gerincét. Az EUV litográfiától az Advanced Packaging-ig: Technológiáink mindenhol alkalmazásra kerülnek, ahol a jövő születik. Legyen szó bevonatolásról, expozícióról vagy marásról – aki innovációt és haladást akar, nem mehet el a TRUMPF mellett. Mi egy lépéssel előbbre vagyunk: Megoldásaink nemcsak maximális teljesítményt, hanem erőforráskímélő folyamatokat is lehetővé tesznek. Vezető technológiai partnerekkel együtt olyan innovációkat fejlesztünk ki, amelyek teljes iparágakat változtatnak meg.
