W ciągu ostatnich pięciu lat globalna produkcja półprzewodników była praktycznie synonimem geopolityki maszyn litograficznych. Systemy litograficzne EUV firmy ASML stały się jedyną przepustką do zaawansowanych procesów: każda firma chcąca wejść do węzłów poniżej 5 nm musi przejść przez tego mechanicznego giganta-maszynę kosztującą ponad 300 milionów dolarów i składającą się z 450 000 części.
Od Apple po TSMC, od Samsunga po Intela, tempo innowacji w całej branży zostało pośrednio ograniczone przez jej zdolność produkcyjną i rytm dostaw...
Niedawno zespół profesora Kuanga Cuifanga z Krajowego Kluczowego Laboratorium Ekstremalnych Technologii Optycznych i Instrumentacji (Instytut Badań nad Ekstremalną Technologią Optyczną i Instrumentacją) zaprezentował swoje osiągnięcie: „System litografii 3D Nano Laser Direct Writing Lithography z 10 000-kanałami”. To przełomowe rozwiązanie zapewnia nowe wsparcie w spełnianiu wymagań przemysłowych w zakresie-precyzyjnej produkcji wielkopowierzchniowej w procesie mikro/nano.
Komisja Ekspertów ds. Osiągnięć Naukowych i Technologicznych Chińskiego Towarzystwa Optycznego jednomyślnie stwierdziła: Projekt ten wykazuje znaczącą innowację w architekturze systemu, algorytmach kontroli pola świetlnego i strategiach przetwarzania o wysokiej-przepustowości, przy ogólnych wskaźnikach wydajności osiągających wiodące na arenie międzynarodowej poziomy.
1. Innowacja · Przesuwanie granic z „Precyzji pojedynczego-skoku” do „synchronizacji dziesięciu-tysięcy-skoków”
Technologia bezpośredniego zapisu za pomocą lasera dwu-fotonowego, charakteryzująca się wysoką rozdzielczością, niskimi efektami termicznymi, możliwością-bez maski i potencjałem przetwarzania 3D, od dawna przoduje w produkcji mikro/nano. Znajduje szerokie zastosowanie w produkcji chipów, biomedycynie, magazynowaniu optycznym, mikroprzepływach i precyzyjnym wykrywaniu.
Jednak tradycyjne, jednokanałowe-bezpośrednie pisanie laserowe napotyka ograniczenia prędkości przetwarzania, co utrudnia spełnienie wymagań przemysłowych w zakresie-precyzyjnej i-wielkopowierzchniowej produkcji.
„Obecnie w sprzęcie komercyjnym na całym świecie w dalszym ciągu głównie wykorzystuje się lasery o pojedynczej-wiązce laserowej do punktowego--drukowania wzorów 2D lub struktur 3D na materiałach podłoża. Naszym celem jest napędzanie postępu transformacyjnego w całej dziedzinie i pokrewnych branżach poprzez innowacje naukowe” – wyjaśnił Wen Jisen,-pracownik pełnoetatowy w Instytucie Badań nad Technologią Optyki Ekstremalnej i Instrumentacją w Szkole Optoelektroniki Uniwersytetu Zhejiang oraz w Międzynarodowe Centrum Innowacji Naukowo-Technologicznych w Hangzhou (STIC). „Nasze-precyzyjne i{9}}przepustowe urządzenie po raz pierwszy umożliwiło równoległe bezpośrednie pisanie za pomocą dziesiątek tysięcy punktów laserowych, co oznacza znaczący przełom technologiczny”.
Zespół Kuanga Cuifanga w innowacyjny sposób zaproponował schemat kontroli pola świetlnego, łączący cyfrowe mikrolustra z układami mikrosoczewek, umożliwiający wygenerowanie w systemie ponad 10 000 (137 × 77) niezależnie sterowanych ognisk laserowych. Energię każdego punktu ogniskowego można precyzyjnie regulować na ponad 169 poziomach, co pozwala uzyskać prawdziwie niezależną kontrolę wielo-kanałową. Urządzenie działa z szybkością drukowania 2,39 × 10⁸ wokseli/s, a szybkość i precyzja przetwarzania osiągają wiodące na arenie międzynarodowej poziomy.
Jednocześnie, aby stawić czoła wyzwaniom technicznym, takim jak nierównomierne natężenie światła i aberracje w wielu punktach ogniskowych, zespół opracował inteligentny algorytm optymalizacji globalnej. Zwiększyło to równomierność natężenia światła układu ogniskowego do ponad 95%, jednocześnie skutecznie korygując zniekształcenia punktowe, znacznie poprawiając spójność i precyzję przetwarzania w wielu kanałach.
Ponadto zespół badawczy zaproponował wiele innowacyjnych strategii przetwarzania. To osiągnięcie to nie tylko „wiodące na arenie międzynarodowej” wyróżnienie, ale przełomowy przełom technologiczny. Oznacza to, że w mikroskopijnej sferze precyzyjnego wytwarzania struktur w końcu przeszliśmy od trzymania jednej „igły do haftu” do panowania nad erą „dziesięć tysięcy igieł haftujących zgodnie”.
2. Przywództwo · Pełny-łańcuch innowacji od nauki pionierskiej po komercjalizację
Wielkość technologii polega nie tylko na wspinaniu się na szczyt nauki, ale także na wypełnianiu luki między laboratorium a industrializacją. Narodziny wielo-kanałowego-laserowego systemu litografii z bezpośrednim-zapisem-laserowym są przykładem takich „kompleksowych-innowacji-”, zapewniających narzędzia produkcyjne, które kiedyś uważano za niewyobrażalne dla wielu-nowoczesnych branż.
12-calowa płytka przetworzona przez wielo-kanałowy, nano-laserowy system bezpośredniego zapisu 3D
Dzięki innowacyjnemu podejściu i eksploracji zespołu urządzenie osiąga precyzję przetwarzania bliską-30 nm, szybkość przetwarzania 42,7 mm²/min i maksymalny rozmiar zapisu obejmujący 12-calowe płytki krzemowe. Akademik Wu Hanming, główny naukowiec w tej dziedzinie w Centrum Innowacji Naukowo-Technologicznych, zauważył: „Oczekuje się, że technologia ta zostanie po raz pierwszy zastosowana w sektorach produktów niestandardowych, wymagających dużego popytu i wytwarzanych w małych partiach, i wytyczy przyszły kierunek rozwoju powiązanych branż”.
W Sci-Tech Innovation Center instytut badawczy utworzył wspólne laboratorium z Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd. Współpraca ta koncentruje się na stawianiu czoła{{3}najnowocześniejszym wyzwaniom naukowym w krajowej technologii litografii laserowej z bezpośrednim zapisem, przy jednoczesnym wspieraniu komercjalizacji-najwyższej klasy badań i rozwoju w zakresie instrumentów optycznych, wspierając głęboką integrację innowacji naukowych i przemysłowych.
Obecnie instytut osiągnął wstępne umowy w sprawie transferu technologii z wieloma przedsiębiorstwami w takich dziedzinach, jak produkcja masek,-przeciwdziałanie fałszerstwom optycznym i AR/VR. Kierownik projektu Kuang Cuifang stwierdził, że sprzęt ten...
