藉助CO2高功率雷射系統和錫產生EUV輻射
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。
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。
EUV光刻的一大挑戰在於產生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電漿。但如何先形成電漿？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) 擊中這些迅速通過的錫滴 (2) ——每秒50,000 次。錫原子被電離並產生 高強度的電漿。收集鏡捕獲電漿向所有方向發出的EUV輻射，聚焦後最終轉移至光刻系統 (4) 以曝光晶圓 (5)。
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。
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。透過該設備可每小時加工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。
