白皮书：半导体卓越技术 · 工件联盟 ASML | DMG MORI

光刻系统是微芯片和集成电路（IC）制造的核心装备，其生产对零部件质量、精度及材料纯度有着严苛要求。随着芯片功率密度增加，半导体行业亟需创新的生产解决方案以优化工艺，实现更高质量与经济性。

“知识共享中心（KSC）”是 DMG MORI 与 ASML 合作的样板项目。ASML 作为光刻系统领军者贡献了专有技术，DMG MORI 则凭借在复杂精密零部件加工领域的丰富经验及现代生产技术，双方共同孕育出创新制造方案，助力半导体企业在未来保持竞争优势。

半导体是电子行业的核心，其产品微芯片和集成电路（IC）广泛应用于各类电子设备。光刻工艺通过在硅等材料表面形成精细微结构图案，决定了芯片电路的分辨率。结构越精细精准，集成的晶体管数量越多，芯片性能越强。

光刻技术利用紫外（UV）光对光敏涂层曝光，经显影后将电路图案转移至芯片。随着对更小线宽和更高集成度的需求增长，极紫外光（EUV）光刻技术应运而生。荷兰 ASML 公司是该技术的开拓者，为芯片制造商提供包含硬件、软件和服务在内的全套光刻系统解决方案。

ASML 研发的 EUV 光刻机代表了精密制造的巅峰，其对零部件、接口及通信协议标准极高，且要求工艺具备高可靠性与可重现性。

在此背景下，ASML 联合 DMG MORI 设立知识共享中心（KSC），旨在优化复杂典型零部件的铣削工艺。双方资深工程师跨领域合作，共同优化并将工艺成果标准化。

工艺优化旨在通过简化工序、升级设备、整合功能及减少浪费，提升生产效率与经济性。虽然 5 轴铣削加工中心适配性强，能满足复杂工件需求，但往往耗时较长、成本较高。

合作项目聚焦于通过简化设计细节缩短加工时间。ASML 设计团队定义初始方案，DMG MORI 评估可行性，双方工程师经多轮讨论论证，最终确认优化设计方案。DMG MORI 利用 5 轴铣削中心进行试切，三次即达理想效果，并将过程文档化制成培训材料。

除几何精度外，材料纯度在半导体行业至关重要。任何微小杂质均可能影响芯片功能，因此在材料选择与加工过程中，纯度标准不容妥协。

光刻机零部件尺寸跨度极大，从 10mm 至 6m 不等。小件如接头、阀门支架等，要求微米级精度及特殊精密加工技术；大件则需高稳定性与承载力。无论尺寸大小，严格遵循公差要求是保证设备质量与性能的关键。

光刻系统生产涉及多种关键材料：

● 精密机械零部件：采用钛、不锈钢和铝合金等高质量金属，确保系统内部零部件的精密定位与运动。

● 光学器件：包括玻璃、光学镀膜、石英、陶瓷及 Zerodur 等，用于光束聚焦与控制。DMG MORI 的 ULTRASONIC 超声加工机床特别适用于此类材料加工。

床身和机架是光刻系统的基础结构

光刻系统由多个核心组件协同工作，主要包括：

● 曝光系统：输出特定波长和光强的光束，含光源、光学器件及滤光片等。

● 床身和机架：提供基础结构稳定性与精度。

● 定位系统：实现曝光系统与晶圆基底间的精密相对运动。

● 光学器件：含透镜、反光镜等，控制光束以形成图案。

● 曝光工作台：控制景深与聚焦。

● 控制电路与软件：统筹运动、曝光及工艺流程。

● 环境控制系统：部分工艺需在真空或受控气体环境下进行。

● 测量检测系统：利用传感器监测加工质量。

● 冷却系统：确保系统性能与精度稳定。

不同光刻系统（如光学、X 射线、电子束光刻）的具体配置有所差异，大部分零部件由不同供应商制造，最终由系统集成商组装。

通过知识共享中心（KSC），DMG MORI 与 ASML 深化了对光刻系统严苛制造工艺的理解。半导体行业正不断追求材料高纯度与合理零部件设计，以实现工艺标准化与简化，从而提升器件效率与性能，满足电子行业日益增长的需求。

展望未来，DMG MORI 将持续提供创新生产解决方案与周密工艺设计，可靠地满足未来需求，助力客户在半导体领域深耕发展并开拓新市场。