台積依賴歐洲鐵三角

台積用EUV不能沒有它 德國鄉下102歲工廠創浦,做出地表最強雷射器

艾司摩爾「歐洲鐵三角」之一,過去做傳統工具機的創浦,造出EUV專用雷射器。《天下》直擊創浦獨家設計元件,當初創辦人踩雷經驗,讓他們現在能自信說出「沒有這台雷射器,iPhone 16不會出現。」

創浦-雷射-EUV- 半導體 創浦的CO2雷射器,是艾司摩爾EUV關鍵零件。圖片來源:謝佩穎攝
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●接續前文:相機賣不過日本品牌,蔡司靠EUV翻身!德國直擊:一群博士磨出世界最平鏡子

相信EUV沒有替代品的人,還有位在南德巴登-符騰堡州迪欽根(Ditzingen)的萊賓格(Peter Leibinger)。

萊賓格是迪欽根的德國家族企業創浦(Trumpf)二代,現任德國工業聯盟會長。

2005年,艾司摩爾和光源製造廠西盟(Cymer)找上創浦,協助建造EUV光源。當時創浦已是頂尖的工業用雷射器製造商,時任創浦副董事長暨技術長的萊賓格,立刻答應接下任務。

【小檔案】創浦

  • 成立/1923年
  • 執行長/妮可.萊賓格
  • 主要產品/工業雷射器、EUV雷射器
  • 成績單/2023年營收約1750億台幣(EUV雷射器約343億)

「他把這件事當成一項個人使命推動,從第一天就相信這個(EUV)很重要,」艾司摩爾執行長福凱告訴《天下》。

這對歷史比艾司摩爾悠久的創浦而言,幾乎是開啟一項全新業務。

EUV專用款,與美國海軍同級

《天下》記者踏進創浦總部,這間在德國以勇於擁抱新科技聞名的家族企業,意外充滿藝術感。大樓是德國包浩斯風格,掛著畫的迎賓大廳彷彿美術館,整個總部是由老萊賓格(Berthold Leibinger)的建築師小女兒設計。

創浦總部充滿藝術感。(謝佩穎攝)

1923年創立的創浦,本來是生產用於鈑金切割的傳統工具機。1980年代新興的雷射切割技術出現後,老萊賓格買了一台500瓦雷射器,安裝後推出雷射切割工具機,結果極不穩定,讓他大為失望,於是決定「重新設計自己的雷射器」。

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「這就是我們(EUV)高功率二氧化碳(CO2)雷射器的傳家寶,」創浦技術長施密特(Berthold Schmidt)接受《天下》專訪時笑著說明。

施密特回憶,艾司摩爾和西盟需要能產生EUV光源的雷射器,強度遠高於創浦既有產品。

創浦技術長施密特看好半導體產業。(謝佩穎攝)

為符合EUV使用,創浦設計出一種由四個元件組成的雷射器,重量約16噸,光零件就超過40萬顆,功率等級達到4萬瓦,是全球最強的工業雷射,與美國海軍開發中的雷射砲同一等級。

跟隨艾司摩爾,工法進化

這台CO2雷射器產生光束的過程,可說是科幻場景等級。

創浦設計的雷射放大器,雷射光束以每秒5萬次速度擊中約三分之一人類髮寬的錫滴,產生EUV光源,之後經過蔡司的反射鏡組引導到需要曝光的晶圓。

「順利把雷射脈衝光送進去錫滴室,才取得成功,」施密特說。

創浦持續研發,為半導體備妥產能。(謝佩穎攝)

《天下》記者穿上無塵衣、戴上護目鏡,進入創浦的無塵室,目睹四個元件組成的超級雷射器。

創浦工程師法蘭克,指著無塵室內布滿管線的銀色「高功率種子模組」解釋,種子雷射器將光源放大到EUV需要的數量級。

另一間,則是第二個元件,用來增加光束的功率;第三個元件是光束傳輸系統,負責把光束引導到錫滴室;最後一個則是聚焦裝置,要確保雷射每秒直接命中錫滴。

四個元件環環相扣,組裝更是一大工程。法蘭克驕傲地看著自家機台表示,「沒有我們這台雷射器,iPhone 16就不會出現。」

從2005年投入至今,EUV用的CO2雷射器業務,規模已佔創浦總營收20%,還獨立成一個業務部門。

創浦園區裡建築有包浩斯風格。(謝佩穎攝)

「我們還在提升雷射器的功率和效率,因應艾司摩爾未來5到10年的需求,」施密特看好未來。

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(雜誌原標題為:地表最平鏡面、最強雷射  蔡司、創浦總部開箱/責任編輯:王儷華)

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