Domaine des semi-conducteurs

Dans la fabrication de précision de l'industrie des semi-conducteurs, les filtres deviennent un outil essentiel pour éliminer les goulets d'étranglement dans les processus à l'échelle nanométrique grâce à leurs capacités de modulation spectrale précise. Les filtres à gradient linéaire, les filtres biochimiques et les filtres fluorescents offrent des solutions révolutionnaires pour la fabrication, l'inspection et l'emballage des puces grâce à leurs propriétés optiques uniques.

Filtres linéaires graduésDémontrer les avantages de la gradation dynamique dans le processus de photolithographie. La conception de la couche de film à gradient continu permet une distribution précise de l'énergie d'exposition, comme s'il s'agissait d'un "système de gradation intelligent" pour la machine de photolithographie. Dans la fabrication de puces à 5 nm, le filtre à gradient élimine efficacement l'effet de diffraction des bords en équilibrant l'atténuation de l'intensité de la lumière ultraviolette profonde (DUV) et améliore l'uniformité de la largeur de ligne de la grille des transistors à effet de champ à ailettes (FinFET) de 401TP3 T. En outre, le filtre à gradient optimise la distribution de la densité d'énergie de la soudure laser dans la technologie d'emballage avancée et garantit que la précision de la soudure des micro-bosses dans l'emballage 3D atteint un niveau inférieur au micron. La précision de la soudure des micro-bosses dans l'emballage 3D atteint un niveau inférieur au micron.

Filtres biochimiquesGrâce à ses caractéristiques de transmission de longueur d'onde hautement sélectives, il est devenu une "sonde moléculaire" pour la détection des matériaux semi-conducteurs. 2024 TSMC a mis au point un système de détection des défauts des plaquettes de silicium dans lequel des filtres personnalisés à bande étroite de 193 nm capturent avec précision les résidus d'hydrocarbures à la surface des plaquettes de silicium, combinés à la technologie de photoluminescence pour réaliser une analyse qualitative de la contamination dans une seule couche atomique. Ces filtres agissent comme des laboratoires spectroscopiques miniatures qui permettent de réaliser des percées dans le développement de matériaux semi-conducteurs de troisième génération en séparant les spectres d'émission caractéristiques d'éléments tels que le phosphore et le bore au cours du processus de dopage, et en contrôlant la concentration de l'implantation ionique en temps réel.

filtre fluorescentIl s'est ensuite imposé dans le domaine de l'emballage des puces et des tests de fiabilité. Sa conception à double bande permet de capturer de manière synchronisée la lumière d'excitation et les signaux de fluorescence, ce qui donne des "empreintes de fluorescence" aux microstructures telles que les joints de soudure et les fils de collage. Dans l'analyse des défaillances des puces automobiles, l'ensemble de filtres fluorescents capture la luminescence des composés intermétalliques sous une excitation laser de 254 nm et l'associe à des algorithmes d'intelligence artificielle pour obtenir une reconstruction tridimensionnelle des fissures à l'échelle nanométrique. En outre, dans la technologie des écrans à points quantiques, le filtre personnalisé de 525 nm améliore l'efficacité lumineuse des points quantiques, ce qui permet à la couverture de la gamme de couleurs des modules de rétroéclairage Mini-LED de dépasser 120% NTSC.

Avec la maturité de la technologie de pulvérisation par faisceau d'ions, le seuil d'endommagement des filtres par laser a dépassé 20J/cm², ce qui permet de résister à l'environnement difficile de la lithographie dans l'ultraviolet extrême (EUV). À l'avenir, le système de filtre intelligent intégré à la puce microfluidique pourrait permettre un réglage spectral en temps réel, favorisant la fabrication de semi-conducteurs d'un réglage basé sur l'expérience à un réglage précis des données, et ouvrant de nouvelles voies pour des domaines de pointe tels que les puces 6G et l'informatique quantique.