面向EUV設(shè)備的電源設(shè)計要點

極紫外(EUV)光刻是當(dāng)代半導(dǎo)體制造中最先進(jìn)的技術(shù),其能量系統(tǒng)復(fù)雜且要求極高。EUV設(shè)備中的電源不僅需提供高電壓、高頻率與高穩(wěn)定度輸出,還需在強電磁場、真空與高溫環(huán)境下長期可靠運行。
EUV光源通常采用激光誘導(dǎo)等離子體(LPP)或放電等離子體(DPP)技術(shù),兩者均依賴高壓電源驅(qū)動能量釋放。光源驅(qū)動電源需提供數(shù)十千伏的高頻脈沖,且上升沿控制在納秒級,以確保等離子體均勻激發(fā)。為此,設(shè)計中常采用多級諧振變換與磁壓縮技術(shù),實現(xiàn)快速能量聚焦。
EUV系統(tǒng)的能量波動對曝光精度影響極大,因此電源需具備極高穩(wěn)壓性能與低噪聲特性。通過數(shù)字化控制、光電隔離反饋與有源紋波抑制,輸出穩(wěn)定度可達(dá)到0.01%以內(nèi)。為避免EMI干擾光學(xué)檢測模塊,電源外殼與傳輸線均采用屏蔽與接地分層設(shè)計。
在真空與高溫條件下,電源的絕緣與散熱尤為關(guān)鍵。高壓模塊采用陶瓷封裝與惰性氣體絕緣,以防止電弧放電。散熱系統(tǒng)采用液冷與相變導(dǎo)熱結(jié)合方式,確保長時間高功率運行下的溫度均衡。
控制系統(tǒng)通過FPGA實現(xiàn)實時同步,協(xié)調(diào)多通道電源輸出與光源觸發(fā)信號。電源與主控計算機之間采用光纖通信,保證信號完整性與抗干擾性。
EUV設(shè)備的電源設(shè)計是集高壓、高頻、精密與可靠性于一體的系統(tǒng)工程,其優(yōu)化水平?jīng)Q定了設(shè)備能否穩(wěn)定實現(xiàn)納米級圖形轉(zhuǎn)移。