過去 5 年間にわたり、世界の半導体製造は事実上、リソグラフィー装置の地政学と同義となってきました。 ASML の EUV リソグラフィ システムは、高度なプロセスへの唯一のパスポートとなっています。5nm 未満のノードへの参入を目指す企業は、この巨大な機械を通過する必要があります。{{2}この機械は 3 億ドル以上の費用がかかり、45 万個の部品で構成されています。
Apple から TSMC、Samsung から Intel に至るまで、業界全体のイノベーションのペースは、その生産能力と供給リズムによって間接的に制約されてきました。
最近、国家極限光学技術計測研究所（極限光学技術計測研究所）のクアン・ツイファン教授のチームは、「10,000-チャンネル 3D ナノレーザー直接描画リソグラフィー システム」という成果を発表しました。この画期的な進歩により、マイクロ / ナノ加工における高精度、大面積の製造に対する産業需要を満たすための新たなサポートが提供されます。-
中国光学学会の科学的および技術的成果に関する専門家委員会は満場一致で次のことを確認しました。このプロジェクトは、システム アーキテクチャ、光照射野制御アルゴリズム、高スループット処理戦略における重要な革新を実証しており、全体的なパフォーマンス指標は国際的にトップクラスのレベルに達しています。{0}
1. イノベーション · 「単一ストロークの精度」から「一万ストロークの同期」までの限界を押し上げる-
2 光子レーザー直接描画技術は、高解像度、低熱影響、マスク不要機能、3D 加工の可能性を備え、長年にわたりマイクロ / ナノ製造の最前線であり続けています。{0}{1}チップ製造、生物医学、光ストレージ、マイクロ流体工学、精密センシングなどに幅広く応用されています。
しかし、従来のシングル チャネル レーザー直接描画は処理速度の限界に直面しており、高精度、大面積の製造に対する産業の需要を満たすのに苦労しています。-
「現在、世界中の商用機器は依然として主にシングル ビーム レーザーを使用して、基板材料上に 2D パターンや 3D 構造をポイントバイポイントで印刷しています。私たちは、科学的イノベーションを通じて、この分野全体と関連業界全体で革新的な進歩を推進することを目指しています。」と浙江大学光電子学部極限光学技術計測研究所の常勤研究員 Wen Jisen 氏は説明します。杭州国際科学技術イノベーション センター (STIC) は、「当社の高精度、高スループットのデバイスは、数万のレーザー ポイントによる並列直接書き込みを初めて達成し、重大な技術的進歩を記録しました。」
Kuang Cuifang 氏のチームは、デジタル マイクロミラーとマイクロレンズ アレイを組み合わせたライト フィールド制御スキームを革新的に提案し、システム内で 10,000 (137 × 77) 以上の独立して制御可能なレーザー焦点の生成を可能にしました。各焦点のエネルギーは 169 レベル以上に細かく調整でき、真のマルチチャンネル独立制御を実現します。-このデバイスは 2.39×10⁸ ボクセル/秒の印刷速度で動作し、処理速度と精度はいずれも国際トップレベルに達しています。
同時に、不均一な光強度や複数の焦点間の収差などの技術的課題に対処するために、チームはインテリジェントなグローバル最適化アルゴリズムを開発しました。これにより、スポットの歪みを効果的に補正しながら、フォーカル アレイの光強度の均一性が 95% 以上に向上し、複数のチャネルにわたる一貫性と処理精度が大幅に向上しました。
さらに、研究チームは複数の革新的な処理戦略を提案しました。この成果は単に「国際的に優れた」栄誉であるだけでなく、破壊的な技術的進歩でもあります。それは、精密な構造物製作というミクロの領域において、ついに1本の「刺繍針」を扱う時代から、「1万本の針を一斉に刺繍する」時代へと移行したことを意味します。
2. リーダーシップ · 最先端科学から商業化までのフルチェーン イノベーション-
テクノロジーの偉大さは、科学の高みを拡張することだけではなく、研究室と工業化の間のギャップを埋めることにもあります。マルチ-3D ナノ-レーザー直接書き込み-リソグラフィー システムの誕生は、そのような「エンドツーエンドのイノベーション」を体現しており、かつては想像もできなかったと思われていた製造ツールを数多くの最先端産業に提供しています。-
マルチ- 3D ナノ-レーザー直接書き込みシステムで処理された 12- インチ ウェーハ
チームの革新的なアプローチと研究のおかげで、このデバイスはサブ-に近い処理精度、42.7 mm²/分の処理速度、および12-インチのシリコンウェーハをカバーする最大書き込みサイズを達成しました。科学技術イノベーションセンターのこの分野の主任研究員である学術院士のウー・ハンミン氏は、「この技術は、カスタマイズされた需要の高い小ロット製品分野で最初に適用されることが期待されており、関連産業の将来の発展方向を導くことになるだろう」と述べた。
同研究機関は科学技術イノベーション センターに杭州玉志泉精密機器有限公司との共同研究室を設立しました。この提携は、ハイエンド光学機器の研究開発の商業化を推進しながら、国家的レーザー直接描画リソグラフィ技術における最先端の科学的課題に対処することに焦点を当てており、科学と産業イノベーションの緊密な統合を促進しています。{0}{0}
現在、同研究所は、マスク製造、光学的偽造防止、AR / VR などの分野で複数の企業と技術移転に関する予備合意に達しています。{0}プロジェクトリーダーのKuang Cuifang氏は、この装置は...
