面向EUV设备的电源设计要点

极紫外(EUV)光刻是当代半导体制造中最先进的技术,其能量系统复杂且要求极高。EUV设备中的电源不仅需提供高电压、高频率与高稳定度输出,还需在强电磁场、真空与高温环境下长期可靠运行。
EUV光源通常采用激光诱导等离子体(LPP)或放电等离子体(DPP)技术,两者均依赖高压电源驱动能量释放。光源驱动电源需提供数十千伏的高频脉冲,且上升沿控制在纳秒级,以确保等离子体均匀激发。为此,设计中常采用多级谐振变换与磁压缩技术,实现快速能量聚焦。
EUV系统的能量波动对曝光精度影响极大,因此电源需具备极高稳压性能与低噪声特性。通过数字化控制、光电隔离反馈与有源纹波抑制,输出稳定度可达到0.01%以内。为避免EMI干扰光学检测模块,电源外壳与传输线均采用屏蔽与接地分层设计。
在真空与高温条件下,电源的绝缘与散热尤为关键。高压模块采用陶瓷封装与惰性气体绝缘,以防止电弧放电。散热系统采用液冷与相变导热结合方式,确保长时间高功率运行下的温度均衡。
控制系统通过FPGA实现实时同步,协调多通道电源输出与光源触发信号。电源与主控计算机之间采用光纤通信,保证信号完整性与抗干扰性。
EUV设备的电源设计是集高压、高频、精密与可靠性于一体的系统工程,其优化水平决定了设备能否稳定实现纳米级图形转移。