Durant els últims cinc anys, la fabricació global de semiconductors ha estat pràcticament sinònim de la geopolítica de les màquines de litografia. Els sistemes de litografia EUV d'ASML s'han convertit en l'únic passaport per a processos avançats: qualsevol empresa que aspiri a entrar en nodes per sota de 5 nm ha de passar per aquest gigante mecànic-una màquina que costa més de 300 milions de dòlars i consta de 450.000 peces.
Des d'Apple a TSMC, de Samsung a Intel, el ritme d'innovació de tota la indústria s'ha vist indirectament limitat per la seva capacitat de producció i el ritme de subministrament...
Recentment, l'equip del professor Kuang Cuifang al National Key Laboratory of Extreme Optical Technology and Instrumentation (Extreme Optical Technology and Instrumentation Research Institute) va donar a conèixer el seu assoliment: el "10.000-Channel 3D Nano Laser Direct Writing Lithography System". Aquest avenç ofereix un nou suport per satisfer les demandes industrials de fabricació d'alta-precisió i gran superfície en micro/nanoprocessament.
El Comitè d'Experts en Assoliments Científics i Tecnològics de la Societat Òptica Xinesa va afirmar per unanimitat: Aquest projecte demostra una innovació significativa en l'arquitectura del sistema, els algorismes de control de camps lleugers i les estratègies de processament d'alt -rendiment, amb mètriques de rendiment globals que assoleixen nivells líders a nivell internacional.
1. Innovació · Superar els límits des de la "precisió d'un sol-traç" a la "sincronització de deu-mil-traç"
La tecnologia d'escriptura directa làser de dos-fotons, amb la seva alta resolució, efectes tèrmics baixos, capacitat-sense màscara i potencial de processament 3D, fa temps que està a l'avantguarda de la fabricació micro/nano. Troba àmplies aplicacions en la fabricació de xips, biomedicina, emmagatzematge òptic, microfluídica i detecció de precisió.
Tanmateix, l'escriptura directa amb làser d'un sol-canal tradicional s'enfronta a limitacions de velocitat de processament, lluitant per satisfer les demandes industrials de fabricació d'alta-precisió i-àrea gran.
"Actualment, els equips comercials a tot el món encara fan servir principalment làsers-de feix únic per a la impressió punt-{-punt a punt de patrons 2D o estructures 3D sobre materials de substrat. Tenim l'objectiu d'impulsar el progrés transformador a tot el camp i les indústries relacionades mitjançant la innovació científica", va explicar Wen Jisen, investigador a temps complet de l'Institut d'Investigació en Òptica i Instrumentació Extrema de Zhejiang de{{6} L'Escola d'Optoelectrònica de la Universitat i el Centre Internacional d'Innovació Científica i Tecnològica (STIC) de Hangzhou "El nostre dispositiu d'alta-precisió i alt-rendiment ha aconseguit l'escriptura directa paral·lela amb desenes de milers de punts làser per primera vegada, cosa que suposa un gran avenç tecnològic".
L'equip de Kuang Cuifang va proposar de manera innovadora un esquema de control de camp de llum que combina micromiralls digitals amb matrius de microlents, que permeten la generació de més de 10.000 (137 × 77) punts focals làser controlables de manera independent dins del sistema. L'energia de cada punt focal es pot ajustar finament a més de 169 nivells, aconseguint un veritable control independent de múltiples-canals. El dispositiu funciona a una velocitat d'impressió de 2,39 × 10⁸ voxels/s, amb una velocitat i precisió de processament que assoleixen nivells líders a nivell internacional.
Simultàniament, per abordar reptes tècnics com ara la intensitat de la llum desigual i les aberracions entre múltiples punts focals, l'equip va desenvolupar un algorisme d'optimització global intel·ligent. Això va millorar la uniformitat de la intensitat de la llum de la matriu focal fins a més del 95%, alhora que va corregir eficaçment la distorsió del punt, millorant significativament la consistència i la precisió del processament a través de diversos canals.
A més, l'equip de recerca va proposar múltiples estratègies innovadores de processament. Aquest assoliment no és només un reconeixement "líder internacionalment", sinó un avenç tecnològic disruptiu. Significa que en l'àmbit microscòpic de la fabricació d'estructures de precisió, finalment hem passat de fer servir una única "agulla de brodar" a dominar una era de "deu mil agulles brodant a l'uníson".
2. Lideratge · Innovació-de cadena completa des de la ciència de frontera fins a la comercialització
La grandesa d'una tecnologia rau no només a escalar altures científiques, sinó a salvar la bretxa entre el laboratori i la industrialització. El naixement del sistema de litografia d'escriptura directa nano-làser 3D multi{{-3D-exemplifica aquesta "innovació d'extrem-{-", proporcionant eines de fabricació que abans es consideraven inimaginables per a nombroses-indústries d'avantguarda.
Hòstia de 12-polzades processada pel sistema d'escriptura directa nano-làser 3D multi{-canal
Gràcies a l'enfocament i l'exploració innovadors de l'equip, el dispositiu aconsegueix una precisió de processament que s'aproxima als-30 nm, una velocitat de processament de 42,7 mm²/min i una mida màxima d'escriptura que cobreix hòsties de silici de 12-polzades. L'acadèmic Wu Hanming, científic en cap del camp del Centre d'Innovació Científica i Tecnològica, va assenyalar: "S'espera que aquesta tecnologia s'apliqui per primera vegada en sectors de productes personalitzats, d'alta demanda i de lots petits, i liderarà la direcció de desenvolupament futura de les indústries relacionades".
Al Sci{0}}Centre d'Innovació Tecnològica, l'institut d'investigació ha establert un laboratori conjunt amb Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd. Aquesta col·laboració se centra a abordar els reptes científics d'avantguarda-de la tecnologia nacional de litografia d'escriptura directa làser alhora que avança en la comercialització d'instruments òptics d'alta-R+D, fomentant la innovació científica i la profunda integració industrial.
Actualment, l'institut ha arribat a acords preliminars per a la transferència de tecnologia amb diverses empreses en camps com ara la fabricació de màscares, la contra-falsificació òptica i la RA/VR. El líder del projecte, Kuang Cuifang, va declarar que aquest equip...
