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德国Hellma氟化钙(CaF₂)在半导体微光刻中作为关键光学材料,凭借其从深紫外到红外的高宽带透射率、低折射率、低光谱色散及优异的激光耐久性,成为投影和照明光学中准分子激光光学器件的行业标准材料,支撑7nm及以下制程芯片制造。

核心技术壁垒与质量控制
单晶生长:布里奇曼法制备低缺陷、高均匀性单晶,氧/金属杂质≤1ppm,减少散射与吸收损耗。
精密加工:亚纳米级表面粗糙度、无应力抛光,控制双折射与波前畸变。
激光耐久性:193/248nm准分子激光长期辐照(>109脉冲)无损伤,适配光刻机高产能需求。
定制能力:按NA、波长、接口定制尺寸/取向/镀膜,匹配光刻机设计。
在半导体微光刻中的应用
投影和照明光学:Hellma氟化钙作为投影和照明光学中准分子激光光学器件的行业标准材料,被广泛应用于半导体制造中的光刻机物镜系统。其优异的光学性能确保了光刻过程中激光的高效传输和精准聚焦,从而实现了纳米级芯片图案的曝光。
深紫外光刻系统:在193nm光刻机中,Hellma氟化钙用于光刻物镜,配合193nm准分子激光实现纳米级的芯片图案曝光。其低吸收与高均匀性保障了光刻分辨率,是45nm及以下节点制程的关键材料。
DUV激光器:Hellma氟化钙还用于准分子激光器(如ArF,波长193nm)的输出窗口,可承受高频次、高强度激光照射,确保激光器的稳定运行和长寿命。

供应链与选型要点
供应链定位:光刻级CaF₂核心供应商,供应ASML等头部设备商,高市场占比约35%。
选型建议:
193nmArFi选Lithotec®光刻级+增透膜,严控双折射与表面缺陷。
248nm选标准光刻级,平衡成本与性能。
真空窗口选低放气率+抗辐射级,适配腔体环境。
HellmaMaterials半成品的优势:
材料尺寸的灵活性:为您的具体需求量身定制解决方案。
优化性能:实现高的光学精度和效率。
可靠性:信任经过验证且使用寿命长的材料。
质量控制:所有测量技术均在内部进行,包括激光实验室。