EUV laser e EUV litografia: definição, aplicações, exemplos
Devido à digitalização cada vez maior, a tecnologia e a economia estão dependentes do progresso constante. Uma das áreas mais importantes é o desempenho dos computadores. O forte desempenho dos computadores permite uma melhor condução autónoma, dispositivos móveis ou progressos no campo da inteligência artificial. O desafio em melhorar é colocar cada vez mais transístores em pequenos chips.
Como funciona a tecnologia inovadora
Existem actualmente 10 mil milhões de transístores em pequenos microchips em smartphones. Estes já têm um milhão de vezes o poder computacional do computador utilizado para aterrar na lua em 1969. No início da década de 1970, microchips do mesmo tamanho continham cerca de 2000 transístores. Gordon Moore, o co-fundador da Intel, previu em 1965 que o número de transístores em chips iria duplicar de dois em dois anos. Nas décadas seguintes, verificou-se que ele estava certo. Esta lei ficou conhecida como “Lei de Moore”. No entanto, os passos que levam à melhoria tornam-se cada vez mais complicados após um certo tempo em progressões exponenciais.
Os microchips têm sido fabricados há 40 anos utilizando tecnologia litográfica óptica. As estruturas dos componentes electrónicos são transferidas de uma máscara para uma pastilha feita de silício. O processo é repetido cerca de 100 vezes enquanto são utilizadas máscaras diferentes. O resultado é uma estrutura tridimensional de condutores e transístores. Uma imagem nítida de pequenas estruturas depende de pequenos comprimentos de onda e grandes ângulos de abertura da óptica.
Nos últimos anos, este processo atingiu os seus limites devido às crescentes exigências da tecnologia e dos negócios. A litografia da EUV oferece novas oportunidades e pode empurrar estes limites, o que é particularmente interessante para as maiores empresas eléctricas da Alemanha. Em termos simples, um sistema litográfico EUV é composto por três componentes essenciais: Uma fonte de radiação com protecção de resíduos e um colector, uma bolacha com fotossensível e uma óptica de imagem e máscara. O novo processo utiliza outras gamas de comprimentos de onda e concentra-se numa luz ultravioleta forte como fonte de radiação. O ultravioleta é um comprimento de onda muito curto. Além disso, a orientação em sistemas ópticos e espelhos sofisticados permite a reprodução de estruturas minúsculas. O colector actua como uma óptica de recolha para que a radiação possa ser aproveitada para o processo de exposição. A radiação é então reflectida em direcção ao sistema litográfico. Um sistema ASLM expõe mais de 170 wafers por hora. A laca é precisamente estruturada por uma máscara óptica sobre bolachas. Isto permite a criação das mais finas estruturas com sete nanómetros. A seguinte comparação fornece uma ilustração: o sistema convencional trabalhou com bandas de luz de 193 nanómetros, enquanto que a litografia EUV funciona na gama de 13,5 nanómetros. A litografia EUV produz microchips que contêm dez mil milhões de transístores, mas que têm apenas o tamanho de uma unha.
A tecnologia não é apenas orientada para o futuro e para a poupança de espaço, mas também eficiente em termos energéticos. Em comparação com a tecnologia mais antiga com um comprimento de onda de 193 nanómetros, o novo processo requer 50 por cento menos energia. A eficiência em termos de utilização do espaço foi melhorada em 40 por cento.
Áreas de aplicação e exemplos de litografia EUV
O desenvolvimento contínuo no campo do desempenho dos computadores pode garantir a produção de circuitos cada vez mais pequenos e mais rápidos. Sectores como a economia, em particular, beneficiam de processos de fabrico mais eficientes.
No tráfego rodoviário, podem surgir rapidamente situações imprevisíveis e perigosas. A longo prazo, a condução autónoma oferece uma possibilidade de melhorar a segurança. Aqui é importante que o software não seja apenas capaz de travar e conduzir automaticamente. Os programas devem ser capazes de avaliar as situações de forma independente, a fim de agir com previdência e reconhecer os perigos potenciais. Este tipo de condução autónoma ainda não é padrão no tráfego rodoviário actual. No entanto, as técnicas EUV são uma forma promissora de realizar e melhorar permanentemente tais projectos. Importantes para a condução automatizada são as câmaras e sensores que ajudam a avaliar as situações. O ambiente é registado e analisado em pormenor. A nova informação é comparada com uma base de dados armazenada para calcular uma resposta apropriada. Os microchips melhorados são capazes de criar bases de dados cada vez maiores e processar rapidamente a grande quantidade de informação. Isto melhora a velocidade de reacção e a precisão.
Os lasers EUV permitem smartphones modernos e todas as funções especiais que eles contêm. Os telemóveis têm-se tornado cada vez mais seguros contra roubos com a introdução do reconhecimento facial. Várias características especiais do rosto são transmitidas da câmara frontal para o smartphone, tais como a distância de um olho para o outro. O programa integrado compara os dados recebidos com a informação armazenada e desbloqueia o telemóvel se o proprietário puder ser identificado com sucesso. O facto de os chips se terem tornado cada vez mais poderosos nos últimos anos tem contribuído para a melhoria significativa do reconhecimento facial. Programas de software semelhantes são utilizados nos aeroportos, por exemplo.
Em vários sectores de serviços, assistentes de voz e chatbots são utilizados para simplificar o trabalho. Estas inteligências artificiais são utilizadas no serviço ao cliente, por exemplo. Os programas são oferecidos em websites e podem responder a perguntas dos consumidores. Se o software não conseguir encontrar uma resposta adequada na base de dados, são necessários funcionários reais. A tecnologia EUV permite melhores “chatbots” e IAs. Através de melhorias, os programas são capazes de reconhecer e interpretar correctamente possíveis palavras ambíguas. Mesmo palavras mal soletradas podem ser correctamente reconhecidas e combinadas. O aumento do poder computacional permite bases de dados cada vez maiores a que a IA pode recorrer para alcançar melhores resultados.
Atribuído o Prémio Futuro Alemão
A 25 de Novembro de 2020 em Berlim, foram anunciados os vencedores do Deutscher Zukunftspreis 2020. Numa cerimónia oficial, os vencedores do projecto “EUV Litografia – Nova Luz para a Era Digital” foram homenageados pelo Presidente Federal Frank-Walter Steinmeier. A equipa de peritos liderada pelo Dr Peter Kürz, Dr Michael Kösters e Dr Sergiy Yulin recebeu o prémio nos campos da tecnologia e inovação.
O Prémio Futuro Alemão, um dos mais importantes prémios científicos na Alemanha, é atribuído desde 1997. O foco é honrar os produtos que estão prontos para aplicação nos campos da tecnologia, engenharia e ciências naturais. Ao atribuir o prémio, o júri também se concentra no potencial social e económico dos projectos inovadores. Apenas três equipas e as suas inovações são seleccionadas todos os anos.
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