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Sistemi laser ad alte prestazioni per la litografia EUV

Che si tratti di terminali mobili, guida autonoma o intelligenza artificiale, la miniaturizzazione e l'automazione del nostro mondo digitale pretendono sempre di più dai computer. Di conseguenza è necessario trovare posto per un numero sempre maggiore di transistor sui semiconduttori dei chip. Ma non è una novità, poiché uno dei fondatori di Intel sapeva già che il numero di transistor di un circuito di commutazione integrato raddoppia circa ogni 18 mesi. Si tratta della cosiddetta "Legge di Moore", valida ancora oggi. È stato quindi possibile integrare fino a 100 milioni di transistor su un millimetro quadrato. Le dimensioni delle strutture dei semiconduttori si avvicinano sempre di più a quelle di un atomo. Nella produzione di questi chip gli amplificatori laser ad alte prestazioni di TRUMPF hanno un ruolo fondamentale: proprio grazie a loro viene generato un plasma luminoso che fornisce la luce ultravioletta estrema (EUV) per l'esposizione dei wafer. In collaborazione con ASML, il maggior produttore al mondo di sistemi per litografia, e con il produttore di sistemi ottici Zeiss, TRUMPF ha sviluppato un sistema laser CO2 unico che permette di lavorare mediamente più di 100 wafer all'ora.

13,5

Nanometri

... è la lunghezza d'onda della luce ultravioletta estrema (EUV) generata che permette di produrre strutture di dimensioni inferiori a 10 nanometri.

50.000

Gocce di stagno al secondo

... sono colpiti dall'amplificatore laser TRUMPF per generare la luce EUV necessaria per l'esposizione del wafer.

100.000.000

Transistor per millimetro quadrato

... e più trovano posto su un singolo microchip, grazie alla litografia EUV: quasi inimmaginabile.

Dalla goccia di stagno all'esposizione del wafer: il processo della litografia EUV

La struttura dei moderni chip per computer in genere presenta dimensioni dell'ordine dei nanometri, per cui questi chip possono essere prodotti soltanto mediante complessi processi di esposizione con l'aiuto del laser. In tale contesto, il tradizionale approccio con luce UV da laser a eccimeri sta per raggiungere i propri limiti. Questo processo non permette più di generare strutture di dimensioni inferiori a dieci nanometri. Queste strutture miniaturizzate richiedono un'esposizione con luce di lunghezze d'onda ancora più corte nel campo dell'ultravioletto estremo (EUV).

Prozess der EUV Lithografie mit Lasern von TRUMPF

La grande sfida della litografia EUV consiste nel generare un irraggiamento alla lunghezza d'onda ottimale di 13,5 nanometri. La soluzione è un plasma luminoso generato mediante radiazione laser che rende disponibile tale luce UV a onde estremamente corte. Per ottenere questo plasma, un generatore rilascia in una camera a vuoto (3) gocce di stagno che vengono colpite da un laser pulsato ad alte prestazioni (1) di TRUMPF nel loro passaggio veloce nella camera (2) – 50.000 volte al secondo. Gli atomi di stagno vengono così ionizzati, dando origine a un plasma intenso. Uno specchio collettore cattura e raccoglie l'irraggiamento EUV emesso dal plasma in tutte le direzioni per trasmetterlo al sistema litografico (4), dove viene utilizzato per l'esposizione del wafer (5).

TRUMPF Laser-Amplifier zur EUV-Litographie

L'impulso laser per l'irradiazione del plasma è fornito da un sistema laser a CO2 impulsato sviluppato da TRUMPF: l'amplificatore laser TRUMPF. Questo sistema laser ad alte prestazioni si basa sulla tecnologia del laser a emissione continua di CO2 nel campo di potenza superiore a dieci kilowatt. In cinque stadi amplificatori, il sistema amplifica di oltre 10.000 volte un impulso del laser a CO2 di pochi watt di potenza media, ottenendo un impulso di potenza media superiore a 10 kilowatt. La potenza di picco impulso arriva così a misurare diversi megawatt. I componenti TRUMPF attivano il processo litografico grazie alla generazione e all'amplificazione della luce laser e guidando il raggio fino a ogni singola goccia di stagno. Cicli di serializzazione molto veloci e la realizzazione di particolari richieste dei clienti si combinano con la complessità tecnica, che porta alla luce soluzioni sempre nuove e uniche, offrendo a sviluppatori, tecnici dell'assistenza e operatori della produzione un ambiente di lavoro molto stimolante.

Gesamtsystem zur EUV-Lithografie ASML

In stretta collaborazione con rinomati partner, TRUMPF ha sviluppato un sistema laser a CO2 unico a livello internazionale: il più grande produttore al mondo di sistemi per litografia, ASML, svolge la funzione di integratore e fornisce i componenti per la generazione delle gocce e gli scanner, mentre i sistemi ottici EUV sono forniti da Zeiss. Gli impianti riescono a lavorare mediamente oltre 100 wafer all'ora, la quantità necessaria per la produzione in serie. La litografia EUV diventa quindi apprezzabile non soltanto dal punto di vista tecnico, ma anche in merito alla redditività si dimostra un successo pieno per i produttori di chip di tutto il mondo.

Annunci di posizioni aperte

1

Industriemechaniker (w/m) im Reinraum EUV

Ricerca/Sviluppo, Produzione/Gestione della qualità | Ditzingen / Germania

2

Sicherheitsbeauftragter (w/m) für EUV

Ricerca/Sviluppo, Produzione/Gestione della qualità, Altri | Ditzingen / Germania

3

Fachkraft (w/m) Elektrosicherheit für den Bereich EUV

Ricerca/Sviluppo, Produzione/Gestione della qualità | Ditzingen / Germania

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