先说结论,ficonTEC通过与Trumpf的合作,进入ASML最先进的High-NA EUV供应链中,或者说是上游的上游
Trumpf成立于1923年,总部位于德国迪青根(Ditzingen),是一家在工业激光器、机床和制造解决方案领域全球领先的公司。它的激光产品广泛应用于金属切割、焊接、增材制造,而最令人瞩目的则是其在半导体光刻领域的角色。
Trumpf的工业激光器业务规模庞大,年营收数十亿欧元,在全球激光市场长期稳居第一。很多人不知道的是,它同时还是ASML EUV光刻机的幕后英雄。
ASML的EUV光刻机之所以能够诞生,核心就是极紫外光源的突破。其原理是:将锡液滴打入激光焦点,通过高功率CO₂激光器照射产生等离子体,最终释放出波长13.5nm的EUV光。
而这台能量极高、稳定性极强的CO₂激光器,正是由Trumpf提供。每台EUV光刻机里,Trumpf的激光器价值高达数百万甚至上千万欧元,是整机最贵的单体组件之一,大约占20%左右。
随着摩尔定律推进,ASML正在研发新一代 High-NA EUV 光刻机(数值孔径NA从0.33提升到0.55)。这项升级意味着更高分辨率,但同时也对光源亮度和稳定性提出了巨大挑战。
对Trumpf来说,这意味着:
激光功率需要进一步提升,以保证足够的EUV光子产出。激光稳定性必须显著提高,以满足更高精度的图形转印。激光系统的复杂度和价值量也会随之上升。
换句话说,High-NA EUV不仅是ASML的技术跨越,也是整条产业链的突破(蔡司&Trumpf)。
1. 光耦合(Free-space → 光路/光学模块)
• 现状:TRUMPF 的 CO₂ 激光器工作在 10.6 μm 波长,采用自由空间传输,通过镜面(反射镜、聚焦单元)传到 Cymer 的锡滴靶区。
High-NA 新要求:
• 功率更高(20–30 kW 甚至以上),对 镜面耦合损耗和 反射面污染控制提出更高要求;
• 每一个微小耦合误差都可能放大为 能量不均匀/打靶抖动,导致 EUV 输出不稳; • 因此需要 更高精度的光束整形、波前控制,以及自动化对准/校正。
对耦合环节的挑战:损耗 <1% 的极限控制 + 镜面镀膜耐高热 + 在运行中实时自校正。
2. 光纤传输
• 注意点:CO₂ 激光(10.6 μm)并不适合用常规光纤传输(损耗巨大、容易烧毁),所以 EUV 源驱动激光基本不用光纤,而是走 自由空间光路。
• 但是:TRUMPF 在其他业务(高功率半导体激光器、光纤激光器)里会用到光纤耦合和传输。
• 若未来光源部分子模块用光纤传输(比如种子激光或部分放大链),High-NA 的功率需求会对光纤提出:
• 更大模场面积(LMA Fiber)、低非线性;
• 高功率处理能力(防止光纤端面烧蚀); • 更稳定的耦合效率监控。
3. 光芯片测试 / 光学组件测试
High-NA EUV 的高功率、高重复率带来 测试与验证的新门槛:
• 激光光束质量测试:
• 要求更精密的 波前传感器、功率分布测量(确保焦点击中锡滴的稳定性)。 • 高功率光学元件测试:
• 需要在更高热负载下验证 反射镜、透镜镀膜的耐受性,加大对 光学组件烧蚀阈值的实验要求。
• 实时在线监测:
• 在量产 EUV 光刻机运行中,需要嵌入更先进的 in-situ 光学测试系统,实时检测激光功率、脉冲能量、指向误差。
• 芯片级光子学器件(如果 TRUMPF 在硅光/VCSEL 等领域扩展):
当然,目前随着ASML的要求越来越高,Trumpf的技术也需要逐步提升,这也就倒逼着ficonTEC去进行技术迭代
有人问我ficonTEC会不会被国产替代。我想问下,国内有哪一家公司,目前能见到所谓的High-NA EUV长什么样吗?
见都见不到,没有任何参数,没有任何实验数据,谈何替代呢?