Infográfico | Litografia EUV

Por dentro da complexidade

Siga o caminho da luz dentro da máquina EUV da ASML, considerada o equipamento mais complexo do mundo, e entenda como gotas de estanho viram o raio que grava bilhões de transistores nos chips de celulares e de inteligência artificial.

Os números de 1 a 8 seguem a ordem do processo, da gota de estanho ao chip. Toque em um número na ilustração para ir direto à explicação.

Etapa 1: Gotas de estanho

50 milgotas por segundo

Um gerador lança gotas de estanho derretido, mais finas que um fio de cabelo, a cerca de 250 km/h dentro de uma câmara de vácuo.

Etapa 2: Dois tiros de laser

220 mil °Cno plasma, 40 vezes a superfície do Sol

Um laser de CO₂ da alemã Trumpf acerta cada gota duas vezes: o primeiro pulso a achata; o segundo a aquece até virar plasma, que emite luz.

Etapa 3: Nasce a luz EUV

13,5 nmde comprimento de onda

O clarão libera ultravioleta extremo, absorvido até pelo ar. Por isso tudo ocorre no vácuo, e um espelho curvo, o coletor, concentra a luz num foco.

Etapa 4: Espelhos no vácuo

< 1 mmde saliência num espelho do tamanho da Alemanha

Espelhos da alemã Zeiss, com cerca de 100 camadas de poucos átomos cada, refletem e distribuem a luz antes de ela chegar à máscara.

Etapa 5: A máscara do circuito

15 gde aceleração, três vezes a de um caça decolando

A máscara traz o desenho de uma camada do chip. Ao refletir nela, a luz recebe o padrão. A mesa que a move levita sobre ímãs.

Laser infravermelho Caminho da luz EUV Corte conceitual de um sistema NXE. Peças e proporções simplificadas, fora de escala.

Etapa 6: O desenho encolhe

4 vezesmenor que o desenho da máscara

Espelhos de projeção reduzem o padrão e o focam sobre o wafer sem perder nitidez. A redução de 4 vezes vale para a linha NXE; a High-NA usa outra óptica.

Etapa 7: Gravação no wafer

0,25 nmde precisão no posicionamento

A luz altera uma resina sensível, o fotorresiste, sobre o disco de silício. Enquanto um disco é exposto, outro já está sendo medido.

Etapa 8: O chip ganha camadas

15 a 20camadas de um chip de 2 nm feitas na EUV

Fora da máquina, a resina é revelada e materiais são removidos ou acrescentados. O ciclo se repete até o disco ser cortado em chips. As demais camadas usam litografia DUV.

Você sabia?

A máquina em números

Só uma empresa no mundo fabrica esse equipamento. Montar, transportar e comprar uma unidade exige escala de obra de infraestrutura.

+100 mil

peças em uma máquina EUV padrão, além de 3 mil cabos, 40 mil parafusos e 2 km de mangueiras.

180 toneladas

é o peso de uma unidade, quase o mesmo de um Boeing 747 vazio.

40

contêineres, 20 caminhões e 3 aviões cargueiros para levar uma única máquina até o cliente.

US$ 400 milhões

é o preço estimado da versão High-NA (EXE:5200). A EUV padrão sai por cerca de US$ 250 milhões.

5 mil

fornecedores abastecem a ASML. Os espelhos vêm da alemã Zeiss e o laser, da também alemã Trumpf.

1

fabricante no mundo: a holandesa ASML, com sede em Veldhoven. Nenhuma máquina EUV foi vendida à China.

Quanto menor a onda, mais fino o traço

A litografia projeta um desenho sobre o silício, como uma fotografia em miniatura. A onda de luz da EUV é cerca de 6 mil vezes menor que a espessura de um fio de cabelo.

Escala logarítmica: cada marca vale dez vezes a anterior. Um nanômetro (nm) é um milionésimo de milímetro.