面向EUV設備的電源設計要點
極紫外(EUV)光刻是當代半導體制造中最先進的技術,其能量系統(tǒng)復雜且要求極高。EUV設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等離子體(LPP)或放電等離子體(DPP)技術,兩者均依賴高壓電源驅動能量釋放。光源驅動電源需提供數十千伏的高頻脈沖,且上升沿控制在納秒級,以確保等離子體均勻激發(fā)。為此,設計中常采用多級諧振變換與磁壓縮技術,實現快速能量聚焦。
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)定度可達到0.01%以內。為避免EMI干擾光學檢測模塊,電源外殼與傳輸線均采用屏蔽與接地分層設計。
在真空與高溫條件下,電源的絕緣與散熱尤為關鍵。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)采用液冷與相變導熱結合方式,確保長時間高功率運行下的溫度均衡。
控制系統(tǒng)通過FPGA實現實時同步,協調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設備的電源設計是集高壓、高頻、精密與可靠性于一體的系統(tǒng)工程,其優(yōu)化水平決定了設備能否穩(wěn)定實現納米級圖形轉移。
