در طول پنج سال گذشته، تولید جهانی نیمه هادی ها تقریباً مترادف با ژئوپلیتیک ماشین های لیتوگرافی بوده است. سیستمهای لیتوگرافی EUV ASML به تنها پاسپورت فرآیندهای پیشرفته تبدیل شدهاند: هر شرکتی که میخواهد به گرههای زیر 5 نانومتر وارد شود باید از این غول مکانیکی-ماشینی با قیمت بیش از 300 میلیون دلار و متشکل از 450000 قطعه عبور کند.
از اپل گرفته تا TSMC، سامسونگ تا اینتل، سرعت نوآوری کل صنعت به طور غیرمستقیم به دلیل ظرفیت تولید و ریتم عرضه آن محدود شده است.
اخیراً، تیم پروفسور کوانگ کویفانگ در آزمایشگاه کلید ملی فناوری و ابزار دقیق اپتیکال (موسسه تحقیقات فناوری و ابزار دقیق نوری شدید) از دستاورد خود پرده برداری کرد: "سیستم لیتوگرافی 10000- کانالی سه بعدی نانو لیزری مستقیم نوشتن". این پیشرفت، پشتیبانی جدیدی را برای پاسخگویی به تقاضاهای صنعتی برای تولید-با دقت بالا و در سطح وسیع در پردازش میکرو/نانو فراهم میکند.
کمیته تخصصی دستاوردهای علمی و فناوری انجمن نوری چین به اتفاق آرا تأیید کرد: این پروژه نوآوری قابل توجهی را در معماری سیستم، الگوریتمهای کنترل میدان نور و استراتژیهای{0} پردازش بالا نشان میدهد و معیارهای عملکرد کلی به سطوح پیشرو بینالمللی میرسند.
1. نوآوری · فشار دادن مرزها از "Single-Stroke Precision" به "Ten-Thousand-Stroke synchronization"
فناوری نوشتن مستقیم لیزری دو{0} فوتون، با وضوح بالا، اثرات حرارتی کم، قابلیت ماسک- و پتانسیل پردازش سه بعدی، مدتهاست که در خط مقدم ساخت میکرو/نانو قرار داشته است. کاربردهای گسترده ای در تولید تراشه، زیست پزشکی، ذخیره سازی نوری، میکروسیالات و سنجش دقیق دارد.
با این حال، نوشتن مستقیم لیزری تک کاناله سنتی با محدودیتهای سرعت پردازش مواجه است و در تلاش برای برآورده کردن نیازهای صنعتی برای تولید- با دقت بالا و منطقه بزرگ است.
Wen Jisen، یک پژوهشگر{6}Fullment Research در اکستریم{6} در شرکت تحقیقاتی{6} در Opstime Exstrument Technology، توضیح داد: "در حال حاضر، تجهیزات تجاری در سرتاسر جهان همچنان عمدتاً از لیزرهای تک پرتویی برای چاپ نقطهای-نقطهای الگوهای دوبعدی یا ساختارهای سهبعدی بر روی مواد زیرلایه استفاده میکنند. مؤسسه دانشکده اپتوالکترونیک دانشگاه ژجیانگ و مرکز نوآوری علم و فناوری بینالمللی هانگژو (STIC) "دستگاه{8}دقت و توان بالای{9} ما برای اولین بار به نوشتن مستقیم موازی با دهها هزار نقطه لیزر دست یافته است که یک پیشرفت فنی قابل توجه است."
تیم Kuang Cuifang به طور ابتکاری یک طرح کنترل میدان نور را پیشنهاد کرد که ریزآینههای دیجیتال را با آرایههای میکرولنز ترکیب میکند و امکان تولید بیش از 10000 (137×77) نقطه کانونی لیزری مستقل را در سیستم فراهم میکند. انرژی هر نقطه کانونی را می توان به دقت در بیش از 169 سطح تنظیم کرد و کنترل مستقل چند کاناله واقعی را به دست آورد. این دستگاه با سرعت چاپ 2.39×108 وکسل بر ثانیه کار می کند، با سرعت و دقت پردازش که هر دو به سطوح برتر بین المللی می رسند.
به طور همزمان، برای رسیدگی به چالشهای فنی مانند شدت نور ناهموار و انحرافات در بین نقاط کانونی متعدد، این تیم یک الگوریتم بهینهسازی جهانی هوشمند را توسعه داد. این یکنواختی شدت نور آرایه کانونی را به بیش از 95٪ افزایش داد و در عین حال به طور موثر اعوجاج نقطه را اصلاح کرد و به طور قابل توجهی ثبات و دقت پردازش را در کانال های متعدد بهبود بخشید.
علاوه بر این، تیم تحقیقاتی چندین استراتژی پردازش نوآورانه را پیشنهاد کردند. این دستاورد صرفاً یک افتخار «پیشرو بینالمللی» نیست، بلکه یک پیشرفت تکنولوژیکی مخرب است. این نشان میدهد که در قلمرو میکروسکوپی ساخت سازههای دقیق، ما در نهایت از استفاده از یک «سوزن گلدوزی» به دورهای از «ده هزار سوزن دوزی همزمان» گذر کردهایم.
2. رهبری · نوآوری زنجیرهای کامل-از علم مرزی تا تجاریسازی
عظمت یک فناوری نه تنها در افزایش ارتفاع علمی بلکه در پر کردن شکاف بین آزمایشگاه و صنعتی شدن نهفته است. تولد سیستم لیتوگرافی نوشتاری مستقیم-نانوی سهبعدی-لیزری
ویفر 12{1}}اینچی پردازش شده توسط سیستم نوشتن مستقیم لیزری سه بعدی نانو-چند کاناله
به لطف رویکرد و کاوش نوآورانه تیم، دستگاه به دقت پردازش زیر{4}}30 نانومتر، سرعت پردازش 42.7 میلیمتر مربع در دقیقه، و حداکثر اندازه نوشتن با پوشش ویفرهای سیلیکونی 12{5}}اینچی دست مییابد. آکادمیسین وو هانمینگ، دانشمند ارشد این حوزه در مرکز نوآوری علم و فناوری، خاطرنشان کرد: "انتظار میرود این فناوری ابتدا در بخشهای محصولات سفارشی، پرتقاضا و دستهای کوچک اعمال شود و مسیر توسعه آینده صنایع مرتبط را هدایت کند."
در مرکز نوآوری علمی{0}تکنولوژی، موسسه تحقیقاتی آزمایشگاه مشترکی با Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd ایجاد کرده است. این همکاری بر روی رسیدگی به چالشهای علمی پیشرفته-در فناوری ملی لیتوگرافی نگارش مستقیم لیزری و در عین حال پیشرفت تجاریسازی ابزارهای اپتیکی پیشرفته و پیشرفته علمی و پیشرفته متمرکز است.
در حال حاضر، این مؤسسه به توافقهای اولیه برای انتقال فناوری با چندین شرکت در زمینههایی از جمله تولید ماسک، ضد جعل نوری و AR/VR رسیده است. سرپرست پروژه Kuang Cuifang اظهار داشت که این تجهیزات...
