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Descobertas e desafios da litografia UV na fabricação de semicondutores

Com o contínuo avanço da tecnologia de circuitos integrados, a busca por dimensões menores e resolução ultra-alta tornou-se cada vez mais urgente.As técnicas tradicionais de fotolitografia têm tido dificuldades para enfrentar os desafios cada vez mais exigentes da miniaturizaçãoPara enfrentar estes desafios, a litografia UV de 172 nm emergiu como uma tecnologia promissora devido à sua ultra-alta resolução.Esta tecnologia combina as duas vantagens de exposições múltiplas e máscaras avançadas, trazendo uma nova solução para a concepção de circuitos integrados e ajudando a avançar para uma nova era de ultra-alta resolução.

A litografia ultravioleta, um passo chave na fabricação de semicondutores, depende do uso de luz ultravioleta para projetar com precisão padrões de circuito em fotoresistentes,que então cria o padrão desejado através de reações químicasCom os desafios crescentes da miniaturização, as tecnologias tradicionais de litografia de 248 nm e 193 nm estão a tornar-se cada vez mais inadequadas.com o seu comprimento de onda mais curto e a resolução ultra-alta resultanteA sua extensão de onda ultra-violeta de 172 nm permite detalhes de padrão mais finos e reduções adicionais do tamanho dos nós.Promovendo assim significativamente o avanço da tecnologia de fabricação de semicondutoresA tecnologia de litografia de 172 nm utiliza comprimentos de onda mais curtos para obter detalhes de padrão mais finos, impulsionando o progresso tecnológico.

A tecnologia de exposição múltipla, uma abordagem fundamental para resolver o gargalo de resolução na fotolitografia, baseia-se no padrão repetido da mesma área através de exposições múltiplas,melhorando assim a resolução e a precisão do padrãoNo campo da litografia UV de 172 nm, a tecnologia de exposição múltipla pode ser implementada através dos seguintes métodos.

O multi-patterning melhora a resolução através da realização de várias passagens.
Funções de assistência de sub-resolução (SRAF): as funções de assistência de sub-resolução dividem finamente o padrão de design em várias zonas de exposição.Eles superam eficazmente a distorção de padrão causada por efeitos ópticosEste método garante um padrão claro e consistente após cada exposição.

Máscara de mudança de fase (PSM): ajustando precisamente a fase da máscara, a frente de onda da luz projetada é alterada, melhorando assim a resolução e reduzindo os efeitos de difração.Durante o processo de multi-padronização, PSM reduz significativamente o desvio de padrão causado pela coerência da onda de luz.Duplo Padrão (DP):Um padrão complexo é decomposto em dois componentes independentes e completado através de duas exposições em momentos diferentesO duplo padrão melhora significativamente a precisão do padrão, ao mesmo tempo em que relaxa as restrições na resolução litográfica.

No entanto, esta combinação tecnológica enfrenta também uma série de desafios, sendo a complexidade da produção e os custos elevados os principais.
A introdução da tecnologia de padronização múltipla, sem dúvida, aumenta a complexidade da produção, exigindo um controle preciso de cada etapa, incluindo o fotoresistente, a máscara e a fonte de luz.A tecnologia avançada de máscaras também é relativamente cara de produzir, exigindo equipamentos de fabrico de máscaras altamente sofisticados e apoio técnico, o que, sem dúvida, aumenta os custos globais de produção.
Em resumo, a integração da litografia UV de 172 nm com padrões múltiplos e tecnologia avançada de máscara trouxe um avanço na resolução ultra-alta na fabricação de semicondutores.Esta combinação inovadora não só garante a precisão e a resolução dos padrõesApesar dos desafios actuais de concepção e produção, com o progresso contínuo da tecnologia, o sistema de circuitos integrados não é apenas mais robusto, mas também melhora o desempenho geral e a estabilidade dos circuitos integrados.Temos razões para acreditar que a aplicação destas tecnologias de ponta impulsionará fortemente a indústria de semicondutores para dimensões menores e densidades de integração mais elevadas..