Campo de los semiconductores

En la fabricación de precisión de la industria de semiconductores, los filtros se están convirtiendo en una herramienta clave para romper los cuellos de botella de los procesos a nanoescala gracias a sus precisas capacidades de modulación espectral. Los filtros de gradiente lineal, los filtros bioquímicos y los filtros fluorescentes ofrecen soluciones revolucionarias para la fabricación, inspección y envasado de chips gracias a sus propiedades ópticas únicas.

Filtros lineales graduadosDemuestra las ventajas de la atenuación dinámica en el proceso fotolitográfico. Su diseño de capa de película de gradiente continuo permite una distribución precisa de la energía de exposición, como si se tratara de un "sistema de atenuación inteligente" para la máquina fotolitográfica. En la fabricación de chips de 5 nm, el filtro de gradiente elimina eficazmente el efecto de difracción en los bordes equilibrando la atenuación de la intensidad de la luz ultravioleta profunda (DUV) y mejora la uniformidad del ancho de línea de la puerta de los transistores de efecto de campo con aletas (FinFET) en 401TP3 T. Además, el filtro de gradiente optimiza la distribución de la densidad de energía de la soldadura láser en la tecnología avanzada de envasado y garantiza que la precisión de la soldadura de los microgolpes en el envase 3D alcance el nivel de submicras. nivel de micras.

Filtros bioquímicosCon sus características de transmisión de longitud de onda altamente selectiva, se ha convertido en una "sonda molecular" para la detección de materiales semiconductores. 2024 TSMC ha desarrollado un sistema de detección de defectos en obleas en el que filtros de banda estrecha de 193 nm personalizados capturan con precisión los residuos de hidrocarburos en la superficie de las obleas de silicio, combinados con tecnología de fotoluminiscencia para lograr un análisis cualitativo de la contaminación en una sola capa atómica. Estos filtros actúan como laboratorios espectroscópicos en miniatura que ayudan a avanzar en el desarrollo de materiales semiconductores de tercera generación separando los espectros de emisión característicos de elementos como el fósforo y el boro durante el proceso de dopaje, y controlando la concentración de la implantación iónica en tiempo real.

filtro fluorescenteA su vez, ha dejado su impronta en el envasado de chips y las pruebas de fiabilidad. Su diseño de doble banda permite captar de forma sincrónica la luz de excitación y las señales de fluorescencia, lo que proporciona "huellas fluorescentes" de microestructuras como juntas de soldadura y cables de unión. En el análisis de fallos de chips de automoción, el conjunto de filtros de fluorescencia capta la luminiscencia de compuestos intermetálicos bajo excitación láser de 254 nm y la combina con algoritmos de IA para lograr la reconstrucción tridimensional de grietas a nanoescala. Además, en la tecnología de visualización de puntos cuánticos, el filtro personalizado de 525 nm mejora la eficacia luminosa de los puntos cuánticos, lo que permite que la cobertura de la gama de colores de los módulos de retroiluminación Mini-LED supere los 120% NTSC.

Con la madurez de la tecnología de pulverización catódica por haz de iones, el umbral de daño láser de los filtros ha superado los 20 J/cm², lo que puede soportar el duro entorno de la litografía ultravioleta extrema (EUV). En el futuro, el sistema de filtro inteligente integrado con un chip microfluídico podrá realizar el ajuste espectral en tiempo real, lo que impulsará la fabricación de semiconductores de un ajuste basado en la experiencia a otro basado en la precisión de los datos, y abrirá nuevas vías para campos de vanguardia como los chips 6G y la computación cuántica.