Tijekom proteklih pet godina, globalna proizvodnja poluvodiča bila je gotovo sinonim za geopolitiku litografskih strojeva. ASML-ovi EUV litografski sustavi postali su jedina putovnica za napredne procese: svaka tvrtka koja želi ući u čvorove ispod 5 nm mora proći kroz ovaj mehanički behemot-stroj koji košta preko 300 milijuna dolara i sastoji se od 450 000 dijelova.
Od Applea do TSMC-a, Samsunga do Intela, tempo inovacija cijele industrije bio je neizravno ograničen proizvodnim kapacitetom i ritmom opskrbe...
Nedavno je tim profesora Kuanga Cuifanga iz Nacionalnog ključnog laboratorija za ekstremnu optičku tehnologiju i instrumentaciju (Institut za istraživanje ekstremne optičke tehnologije i instrumentacije) predstavio svoje postignuće: "10,000-kanalni 3D nano laserski sustav za izravnu litografiju." Ovo otkriće pruža novu podršku za ispunjavanje industrijskih zahtjeva za visoko-preciznom proizvodnjom velikih površina u mikro/nano obradi.
Stručni odbor za znanstvena i tehnološka dostignuća Kineskog optičkog društva jednoglasno je potvrdio: Ovaj projekt pokazuje značajnu inovaciju u arhitekturi sustava, algoritmima za kontrolu svjetlosnog polja i strategijama obrade visoke-propusnosti, s ukupnom metrikom performansi koja dostiže vodeće međunarodne razine.
1. Inovacija · Pomicanje granica od "preciznosti jednog-poteza" do "sinkronizacije od deset-tisuća-pomaka"
Dvo-fotonska laserska tehnologija izravnog pisanja, sa svojom visokom rezolucijom, niskim toplinskim učincima, sposobnošću-bez maske i potencijalom 3D obrade, dugo je bila na čelu mikro/nano proizvodnje. Pronalazi široku primjenu u proizvodnji čipova, biomedicini, optičkoj pohrani, mikrofluidici i preciznom senzoru.
Međutim, tradicionalno jedno{0}}kanalno lasersko izravno pisanje suočava se s ograničenjima brzine obrade, boreći se da zadovolji industrijske zahtjeve za visoko{1}}preciznom proizvodnjom na velikim-površinama.
"Trenutačno komercijalna oprema u cijelom svijetu još uvijek pretežno koristi lasere s jednom-zrakom za točku-po-točku ispisa 2D uzoraka ili 3D struktura na materijalima supstrata. Cilj nam je potaknuti transformativni napredak u cijelom području i povezanim industrijama kroz znanstvene inovacije," objasnio je Wen Jisen,-istraživač s punim radnim vremenom na Extreme Optics Technology and Instrumentation Research Institut za optoelektroniku Sveučilišta Zhejiang i Hangzhou International Science and Technology Innovation Center (STIC) "Naš visoko{8}}precizan,-uređaj je po prvi put postigao paralelno izravno pisanje s desecima tisuća laserskih točaka, označavajući značajan tehnološki napredak."
Kuang Cuifangov tim inovativno je predložio shemu kontrole svjetlosnog polja koja kombinira digitalna mikroogledala s nizovima mikroleća, omogućujući stvaranje više od 10.000 (137×77) neovisno kontroliranih žarišnih točaka lasera unutar sustava. Energija svake žarišne točke može se fino podesiti na preko 169 razina, postižući pravu više{6}}kanalnu neovisnu kontrolu. Uređaj radi pri brzini ispisa od 2,39×10⁸ voksela/s, pri čemu brzina obrade i preciznost dostižu vodeće međunarodne razine.
Istovremeno, kako bi se pozabavili tehničkim izazovima kao što su neravnomjeran intenzitet svjetla i aberacije među više žarišnih točaka, tim je razvio inteligentni algoritam globalne optimizacije. Ovo je poboljšalo ujednačenost intenziteta svjetla žarišnog niza na više od 95%, dok je učinkovito ispravljalo distorziju točke, značajno poboljšavajući dosljednost i preciznost obrade na više kanala.
Osim toga, istraživački tim predložio je višestruke inovativne strategije obrade. Ovo postignuće nije samo "međunarodno vodeće" priznanje, već i revolucionarni tehnološki napredak. To znači da smo u mikroskopskom području izrade preciznih struktura konačno prešli s rukovanja jednom "iglom za vezenje" u zapovijedanje erom "deset tisuća igala koje vezeju u skladu".
2. Vodstvo · Puni-lanac inovacija od Frontier Science do komercijalizacije
Veličina tehnologije ne leži samo u postizanju znanstvenih visina, već iu premošćivanju jaza između laboratorija i industrijalizacije. Rođenje više-kanalnog 3D nano{3}}laserskog sustava izravne-pisane litografije primjer je takve "end--end to end inovacije", pružajući alate za proizvodnju koji su se nekoć smatrali nezamislivim za brojne vrhunske-industrije.
12-inčna pločica obrađena više-kanalnim 3D nano-laserskim sustavom izravnog pisanja
Zahvaljujući inovativnom pristupu i istraživanju tima, uređaj postiže preciznost obrade koja se približava ispod-30 nm, brzinu obrade od 42,7 mm²/min i maksimalnu veličinu zapisa koja pokriva 12-inčne silikonske pločice. Akademik Wu Hanming, glavni znanstvenik na tom području u Centru za znanstvene i tehnološke inovacije, istaknuo je: "Očekuje se da će se ova tehnologija najprije primijeniti u sektorima prilagođenih proizvoda s velikom potražnjom i malim serijama te će voditi budući smjer razvoja povezanih industrija."
U Sci-Tech Innovation Center, istraživački institut je uspostavio zajednički laboratorij s tvrtkom Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd. Ova je suradnja usredotočena na rješavanje najsuvremenijih-znanstvenih izazova u nacionalnoj tehnologiji litografije laserskog izravnog pisanja dok istovremeno unapređuje komercijalizaciju istraživanja i razvoja vrhunskih-optičkih instrumenata, potičući duboku integraciju između znanstvenih i industrijskih inovacija.
Trenutno je institut postigao preliminarne sporazume za prijenos tehnologije s više poduzeća u područjima uključujući proizvodnju maski, zaštitu od-optičkog krivotvorenja i AR/VR. Voditelj projekta Kuang Cuifang izjavio je da ova oprema...
