最初にあるのは、地味な原料であるシリコンです。珪砂が巨大な炉で溶融され、円柱状の結晶になります。これがその後スライスされ、ウェーハと呼ばれる極薄の円盤状になります。各ウェーハの直径は30 cmで、ファミリーサイズのピザとほぼ同じ大きさですが、これを基にして、後で何百、何千ものチップが生み出されることになります。
シリコンの特徴として、導電性と絶縁性の両方の性質を有していることが挙げられます。つまりシリコンは加工方法に応じて、電気を通すことも、通さないこともあることになります。これが、シリコンが「半導体」と呼ばれる所以です。
ウェーハは、まずは光り輝く円盤にすぎませんが、そこから何百、何千ものチップが生み出されることになります。
一層ごとに成膜して、最先端エレクトロニクスの中心部を形成
ここからハイテク作業が始まります。プラズマチャンバーで、まずウェーハに導電性または絶縁性の膜が施されます。そのためのエネルギーが、TRUMPFのジェネレーターから正確に制御されて供給されます。このジェネレーターによって、電圧、周波数と電流がプロセスで必要な領域に正確に維持されます。
次に、ウェーハに感光性樹脂が塗布されます。この準備作業を行うことで、チップ製造の極めて重要な工程であるリソグラフィが可能になります。この工程では、高エネルギーの極端紫外線（EUV）で狙い通りに露光することで、樹脂に極小のパターンが描かれます。これに関してTRUMPFは、世界中で主要な役割を果たしています。性能が極めて高いマイクロチップでは、高出力レーザがこのテクノロジーの中核要素だからです。
露光した領域をプラズマエッチングで除去することで、基材に極めて精緻な配線が形成されます。TRUMPFのジェネレーターはここでも重要な役割を果たしており、この複雑なエッチングプロセスを制御しています。
TRUMPFのジェネレーターは電気を制御し、電流、電圧と周波数を所定の値に極めて精密に調整しています。
チップ製造の心臓部：このコンポーネントが組み込まれている産業用パルスレーザは、世界最高出力を誇り、発光用に使用され、EUVリソグラフィを可能にしています。
極端紫外線（EUV）によって、感光性樹脂に後で配線となる微細なパターンが描かれます。
ナノレベルでの精密作業
その次に、「ドーピング」と呼ばれる工程で、ある物質（通常はホウ素やリン）の原子が製造するマイクロチップの特定の領域に添加されます。ここでもTRUMPFのジェネレーターによって、プロセスで必要な精度が保証されています。一つ一つの原子を添加することで、シリコンの電気伝導率が変化します。それにより、電気を意図的に通すか通さないようにすることが可能になります。この工程を通して、コンピュータのデジタルロジックの基礎である0または1が、すなわち電気を通すか通さないかが出来上がります。
最初の膜が完成した後、ウェーハの表面は化学機械研磨プロセスによって滑らかにされ、再び鏡面状になります。そしてまた最初に戻り、成膜、露光、エッチング、平滑化が何回も連続して繰り返されます。こうして、砂粒の何百万分の一ほどの極小の構造が、相互に接続されながら形成されていきます。
ひとつのウェーハから、何千ものチップが生み出されます。
その間に、計測システムによって品質が定期的に点検されますが、ここでもレーザが使用されます。この点検はまず製造中に、後の時点で所定の負荷・温度条件下でのテストで行われます。ごくわずかなミスであっても、何百万個ものチップのバッチ全体が使い物にならなくなってしまうため、この検査は大きな意味を持っています。
最後の膜が完成した後に、レーザによってウェーハが数百から数千のチップに分割され、このチップ一つ一つがプリント基板やハウジングに取り付けられます。 レーザはそこでも役立っており、例えば接点を露出させ、ワイヤーを溶接し、シリアル番号をマーキングしています。最終点検後、この極小部品は完成したマイクロチップとしてスマートフォン、自動車や医療用機器に組み込まれることになります。
TRUMPFなくしてAIはあり得ません。当社のレーザ・プラズマソリューションは、最先端の半導体製造を支えています。当社のテクノロジーは、EUVリソグラフィやアドバンストパッケージングなど、未来が生まれている至るところで使用されています。コーティング、露光やエッチングなどでのイノベーションと進歩で、TRUMPFを避けて通ることはできません。しかも、一歩先を考えている当社のソリューションは、最高レベルの性能だけでなく、省資源プロセスも可能にしています。当社が著名なテクノロジーパートナーと共同開発しているイノベーションは、業界全体に変化をもたらしています。
