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針對EUV光刻的高功率雷射系統

無論是移動終端設備、自動駕駛還是人工智慧——伴隨著數位世界的微型化和自動化,對電腦性能的要求逐漸提高。結果:越來越多的電晶體需要嵌入晶片組內部的半導體中。這並不算新鮮事,因為英特爾的創始人之一已經明白:積體電路的電晶體數量每隔18個月左右增加一倍。這條著名的「摩爾定律」在今天仍有效。因此已能實現1平方毫米裝下1億電晶體的整合密度。半導體結構的尺寸越來越接近原子級。製造晶片時TRUMPF高功率雷射放大器發揮關鍵作用:因為藉助它可生成發光等離子體,從而提供極紫外光 (EUV) 曝光晶圓。TRUMPF與全球最大的光刻系統製造商ASML以及光學元件製造商蔡司緊密協作,研製出獨一無二的CO2雷射系統,它每秒可加工100多個晶圓。

13.5

奈米

... 是所生成極紫外 (EUV) 光的波長,實現尺寸低於10奈米的結構製造。

50,000

每秒錫滴

... 是指TRUMPF雷射放大器擊中次數,以生成曝光晶圓的EUV光。

100,000,000

每平方毫米的電晶體

... 甚至更多電晶體可藉助EUV光刻裝入一塊微晶片中——簡直不敢相信。

從錫滴到晶圓曝光:EUV光刻工藝

現代電腦晶片通常以奈米級構建,只能藉助雷射器經由複雜的曝光工藝進行生產。在這方面,採用準分子雷射器UV雷射射束的傳統方法越發受限。低於10奈米範圍的更小結構尺寸無法透過當前使用的工藝製造。這種精細結構需要更短波長的曝光——也就是極紫外線 (EUV) 範圍的光束。

Prozess der EUV Lithografie mit Lasern von TRUMPF

EUV光刻的一大挑戰在於實現13.5奈米的最佳波長光束。解決方案:透過雷射射束生成提供極短波長光束的發光等離子體。但如何先形成等離子體?發生器讓錫滴落入真空室 (3),然後TRUMPF脈衝式高功率雷射器 (1) 衝擊這些迅速通過的錫滴 (2)——每秒50,000次。錫原子被電離並產生高強度的等離子體。收集鏡捕獲等離子體向所有方向發出的EUV光束,聚焦後最終轉移至光刻系統 (4) 以曝光晶圓 (5)。

TRUMPF Laser-Amplifier zur EUV-Litographie

TRUMPF研製的CO2脈衝式雷射系統(TRUMPF雷射放大器)提供用於等離子體輻射的雷射脈衝。這款高功率雷射系統基於CO2連續波雷射器的技術,功率範圍超過10千瓦。在五個放大級別中,它可將平均功率為數瓦的CO2雷射脈衝放大10,000多倍,輸出超過數十千瓦的平均脈衝功率。其中脈衝峰值功率達到數百萬瓦。透過雷射光束生成、放大以及光束傳導和錫滴,TRUMPF組件推動光刻流程。極為迅速的批量投產週期以及滿足特殊客戶要求不僅帶來技術難關,促進推出越發獨特和全新的解決方案,還讓開發者、服務技術人員和生產員工鼓起幹勁。

Gesamtsystem zur EUV-Lithografie ASML

TRUMPF與著名合作夥伴緊密協作,研製出全球獨一無二的CO2雷射系統:全球最大的光刻系統製造商ASML作為整合商,提供掃描器和生成微滴的組件,EUV光學元件則來自蔡司。透過該設備可每秒加工100多個晶圓——足以實現批量生產。EUV光刻不僅在技術方面出色,在經濟方面也能為全球晶片製造商帶來輝煌成功。

當前職位顯示

1

Sicherheitsbeauftragter (w/m) für EUV

研究/開發, 生產/品質管理, 其他 | 迪琴根(Ditzingen) / Germany

2

Fachkraft (w/m) Elektrosicherheit für den Bereich EUV

研究/開發, 生產/品質管理 | 迪琴根(Ditzingen) / Germany

3

Cost Engineer (w/m) für den Bereich EUV

研究/開發, 稅務/財務/審計 | 迪琴根(Ditzingen) / Germany

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Hochleistungslasersysteme EUV-Lithografie
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