Für höheren Wafer-Durchsatz: ASML steigert EUV-Lichtleistung auf 1.000 W
Die Technik von EUV-Belichtern ist bereits beeindruckend: Jede Sekunde verdampft deren Lichtquelle 50.000 Zinntröpfchen, das entstehende Plasma emittiert Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm. Diesen Wert haben ASMLs Ingenieure noch einmal verdoppelt. Dies erfuhr die Nachrichtenagentur Reuters(öffnet im neuen Fenster) in San Diego, wo die Lichtquelle entwickelt wird.
Mit der höheren Impulsrate soll die Leistung der Lichtquelle von aktuell 600 auf 1.000 W gesteigert werden – was wiederum dank höherer Dosisleistung die Belichtungszeit eines Wafers reduziert. Ganz linear ist der Zusammenhang hier nicht, ASML stellt eine Steigerung des Durchsatzes um 50 Prozent von aktuell 220 auf 330 Wafer pro Stunde (Wph) bis 2030 in Aussicht. Mit steigender Zahl an EUV-Belichtungsschritten moderner Fertigungsprozesse würden die Maschinen andernfalls zum Flaschenhals.
Der Wert gilt für die Low-NA-Variante NXE, die High-NA-Variante könnte bei gleichbleibendem Verhältnis auf 260 Wph kommen. ASMLs Roadmap sieht vor, beide Varianten mit der gleichen Lichtquelle auszustatten. Unklar ist, wann ASML die neue Lichtquelle einsetzen wird und ob bereits installierte Anlagen nachgerüstet werden können. Michael Purvis von ASML gab sich gegenüber Reuters optimistisch, die Leistung der Lichtquelle langfristig auf 2.000 W steigern zu können.
Mehr Laserimpulse
Eine steigende Frequenz an Zinntröpfchen bedeutet, dass auch die Impulsrate des Lasers steigen muss. Das scheint aber zum Problem zu werden, weshalb ASML mit der neuen Lichtquelle die Anzahl der sogenannten Pre-Pulses von aktuell einem auf zwei steigert.
Sie dienen dazu, die Tropfen zunächst in eine günstige Form zu bringen, bevor der Hauptimpuls sie zu einem Plasma anregt. Hierzu fehlen Details, anhand wissenschaftlicher Veröffentlichungen(öffnet im neuen Fenster) lässt sich aber ableiten, dass durch zwei Pre-Pulses die Leistung des Hauptimpulses reduziert werden kann.
Für den Hauptimpuls wird ASML weiter CO 2 -Laser nutzen. Ein kürzlich veröffentlichtes Patent(öffnet im neuen Fenster) legt nahe, dass zur Erzeugung der Pre-Pulses einer oder auch zwei Festkörperlaser verwendet werden dürften.