阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相( 五 )


阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相
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其中,EUV光源被称为激光等离子体光源,是通过30千瓦功率的二氧化碳激光器每秒2次轰击雾化的锡(Sn)金属液滴(锡金属液滴以每秒50000滴的速度从喷嘴内喷出),将它们蒸发成等离子体,通过高价锡离子能级间的跃迁获得13.5nm波长的EUV光线 。
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△EUV激光系统
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△锡金属液滴以每秒50000滴的速度从喷嘴内喷出,通过二氧化碳激光器激光进行轰击,产生EUV光线
由于EUV光线波长非常短,所以它们会很容易被空气吸收,所以整个EUV光源的工作环境需要被抽成真空 。
同时,EUV光线也无法被玻璃透镜折射,必须以硅与钼制成的特殊镀膜反射镜,来修正光的前进方向,而且每一次反射仍会损失不少的能量,导致最终到达晶圆的光子只有原来的约5%左右(ASML公布的最新数据) 。
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为此,ASML与德国光学公司蔡司(Zeiss)合作,由该公司来生产世界上最平坦的镜面,以使得EUV光线经过多次反射后能够精准的投射到晶圆上 。
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△蔡司的反射镜
据ASML EUV工厂工程总监Mike LaBelle介绍,EUV光刻系统当中的蔡司的反射镜的平整度是令人难以置信的 。“如果将这个反射镜放大到我们所在国家的大小,那么EUV光线最大的撞击在这个国家大小的镜面上的只有大约一毫米 。”
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ASML EUV工厂工程总监Mike LaBelle
台积电也曾表示,“目标必须非常精确,这相当于从月球发射EUV激光,击中地球上的一枚硬币 。”
此外,CNBC还参观了位于美国圣地亚哥的ASML生产光源的子公司Cymer的洁净室 。
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据ASML制造业务高级经理Pete Mayol介绍,他负责这个生产EUV光源的洁净室已经六年了 。下图中的设备上部就是储存“锡”的地方,下方则是喷射“锡滴”的喷嘴 。
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“如果任何一种有缺陷的颗粒出现,甚至出现在毛细管的顶端,那就意味着失败 。我们将移除并重新开始 。”Pete Mayol说到 。
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△喷射“锡滴”的喷嘴
四、庞大的供应链体系与共生关系
ASML公布资料显示,一部EUV光刻机的长度超过10米、高度达2层楼的EUV,每台有超过10万个零件,加上3000条线缆、4万个螺栓及2公里长的软管等零组件,最大重量达180吨 。