V zadnjih petih letih je bila svetovna proizvodnja polprevodnikov praktično sinonim za geopolitiko litografskih strojev. Litografski sistemi EUV ASML so postali edini potni list za napredne procese: vsako podjetje, ki si želi vstopiti v vozlišča pod 5 nm, mora skozi ta mehanski velikan-stroj, ki stane več kot 300 milijonov USD in je sestavljen iz 450.000 delov.
Od Appla do TSMC, Samsunga do Intela, hitrost inovacij v celotni industriji posredno omejujeta njena proizvodna zmogljivost in ritem dobave ...
Pred kratkim je ekipa profesorja Kuanga Cuifanga v Nacionalnem ključnem laboratoriju za ekstremno optično tehnologijo in instrumentacijo (Extreme Optical Technology and Instrumentation Research Institute) razkrila svoj dosežek: "10.000-kanalni 3D nanolaserski sistem neposredne pisalne litografije." Ta preboj zagotavlja novo podporo za izpolnjevanje industrijskih zahtev po visoko-natančni proizvodnji velikih površin pri mikro/nano obdelavi.
Strokovni odbor za znanstvene in tehnološke dosežke kitajskega optičnega društva je soglasno potrdil: Ta projekt dokazuje pomembne inovacije v sistemski arhitekturi, algoritmih za nadzor svetlobnega polja in strategijah obdelave z visoko{0}}prepustnostjo, s splošnimi meritvami zmogljivosti, ki dosegajo mednarodno vodilne ravni.
1. Inovacija · Premikanje meja od »natančnosti enega-poteza« do »sinhronizacije z deset-tisoč-potegom«
Tehnologija neposrednega pisanja z dvo-fotonskim laserjem je z visoko ločljivostjo, nizkimi toplotnimi učinki, zmožnostjo-brez maske in potencialom 3D obdelave že dolgo v ospredju mikro/nano izdelave. Najde obsežno uporabo v proizvodnji čipov, biomedicini, optičnem shranjevanju, mikrofluidiki in natančnem zaznavanju.
Vendar se tradicionalno eno-kanalno lasersko neposredno pisanje sooča z omejitvami hitrosti obdelave in težko izpolnjuje industrijske zahteve po visoko-natančni proizvodnji na{-področju.
»Trenutno komercialna oprema po vsem svetu še vedno večinoma uporablja laserje z enim-žarkom za točkovno-za-točkovno tiskanje 2D-vzorcev ali 3D-struktur na substratne materiale. Z znanstvenimi inovacijami želimo spodbuditi transformativni napredek na celotnem področju in sorodnih panogah,« je pojasnil Wen Jisen, redno-raziskovalec pri Extreme Optics Technology and Instrumentation Research Šola za optoelektroniko Univerze Zhejiang in Mednarodni center za znanost in tehnologijo Hangzhou (STIC) »Naša visoko{8}}natančna,-prepustna naprava je prvič dosegla vzporedno neposredno pisanje z več deset tisoč laserskimi točkami, kar pomeni pomemben tehnološki preboj.«
Ekipa Kuang Cuifanga je inovativno predlagala shemo nadzora svetlobnega polja, ki združuje digitalna mikrozrcala z nizi mikroleč, kar omogoča ustvarjanje več kot 10.000 (137 × 77) neodvisno nadzorovanih laserskih žarišč znotraj sistema. Energijo vsake žariščne točke je mogoče natančno prilagoditi na več kot 169 stopenj, s čimer dosežete pravi več{6}}kanalni neodvisni nadzor. Naprava deluje s hitrostjo tiskanja 2,39 × 10⁸ vokslov/s, pri čemer hitrost in natančnost obdelave dosegata mednarodno vodilne ravni.
Hkrati je skupina za reševanje tehničnih izzivov, kot so neenakomerna intenzivnost svetlobe in aberacije med več žarišči, razvila inteligentni algoritem globalne optimizacije. To je izboljšalo enakomernost svetlobne jakosti žariščnega niza na več kot 95 %, medtem ko je učinkovito popravljalo popačenje točk, kar je bistveno izboljšalo doslednost in natančnost obdelave v več kanalih.
Poleg tega je raziskovalna skupina predlagala več inovativnih strategij obdelave. Ta dosežek ni le »mednarodno vodilno« priznanje, temveč prelomni tehnološki preboj. Pomeni, da smo v mikroskopskem področju izdelave natančnih struktur končno prešli iz vihtenja ene same "vezilne igle" v zapovedovanje dobe "deset tisoč igel, ki vezejo v sozvočju".
2. Vodstvo · Celotna{0}}verižna inovacija od mejne znanosti do komercializacije
Veličina tehnologije ni samo v doseganju znanstvenih višin, temveč v premoščanju vrzeli med laboratorijem in industrializacijo. Rojstvo več-kanalnega 3D nano-laserskega sistema za-direktno{4}}pisno litografijo ponazarja takšno "--inovacijo od konca do konca", ki zagotavlja proizvodna orodja, ki so nekoč veljala za nepredstavljiva za številne vrhunske-industrije.
12-palčna rezina, obdelana z več-kanalnim 3D nano-laserskim sistemom neposrednega zapisovanja
Zahvaljujoč inovativnemu pristopu in raziskovanju ekipe naprava dosega natančnost obdelave, ki se približuje pod-30 nm, hitrost obdelave 42,7 mm²/min in največjo velikost zapisa, ki pokriva 12-palčne silicijeve rezine. Akademik Wu Hanming, glavni znanstvenik na tem področju v Centru za znanstvene in tehnološke inovacije, je opozoril: "Pričakuje se, da bo ta tehnologija najprej uporabljena v sektorjih izdelkov po meri, z velikim povpraševanjem in majhnimi serijami izdelkov, in bo vodila prihodnjo razvojno smer povezanih industrij."
Raziskovalni inštitut je v Sci-Tech Innovation Center ustanovil skupni laboratorij s podjetjem Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd. To sodelovanje se osredotoča na obravnavo vrhunskih-znanstvenih izzivov v nacionalni tehnologiji laserske neposredne pisalne litografije, hkrati pa pospešuje komercializacijo raziskav in razvoja-optičnih instrumentov višjega cenovnega razreda ter spodbuja globoko integracijo med znanstvenimi in industrijskimi inovacijami.
Trenutno je inštitut dosegel predhodne dogovore za prenos tehnologije z več podjetji na področjih, vključno s proizvodnjo mask, optičnim{0}}proti ponarejanju in AR/VR. Vodja projekta Kuang Cuifang je izjavil, da ta oprema ...
