Selama lima tahun terakhir, manufaktur semikonduktor global hampir identik dengan geopolitik mesin litografi. Sistem litografi EUV ASML telah menjadi satu-satunya paspor untuk proses tingkat lanjut: setiap perusahaan yang ingin memasuki node di bawah 5nm harus melewati raksasa mekanis ini-mesin yang berharga lebih dari $300 juta dan terdiri dari 450.000 komponen.
Dari Apple hingga TSMC, Samsung hingga Intel, laju inovasi seluruh industri secara tidak langsung telah dibatasi oleh kapasitas produksi dan ritme pasokan...
Baru-baru ini, tim Profesor Kuang Cuifang di Laboratorium Kunci Nasional Teknologi dan Instrumentasi Optik Ekstrim (Institut Penelitian Teknologi dan Instrumentasi Optik Ekstrim) mengumumkan pencapaian mereka: "Sistem Litografi Penulisan Langsung Laser Nano 3D 10.000-Saluran." Terobosan ini memberikan dukungan baru untuk memenuhi permintaan industri akan-manufaktur berskala besar dan berpresisi tinggi dalam pemrosesan mikro/nano.
Komite Pakar Pencapaian Ilmiah dan Teknologi dari Chinese Optical Society dengan suara bulat menegaskan: Proyek ini menunjukkan inovasi signifikan dalam arsitektur sistem, algoritme kontrol medan ringan, dan strategi pemrosesan{0}}throughput tinggi, dengan metrik kinerja keseluruhan yang mencapai tingkat terdepan secara internasional.
1. Inovasi · Mendorong Batasan dari "Satu-Presisi Pukulan" menjadi "Sinkronisasi Sepuluh-Ribu- Pukulan"
Teknologi penulisan langsung laser dua{0}}foton, dengan resolusi tinggi, efek termal rendah, kemampuan bebas masker, dan potensi pemrosesan 3D, telah lama menjadi yang terdepan dalam fabrikasi mikro/nano. Ia menemukan aplikasi luas dalam pembuatan chip, biomedis, penyimpanan optik, mikrofluida, dan penginderaan presisi.
Namun, penulisan langsung laser-saluran tunggal tradisional menghadapi keterbatasan kecepatan pemrosesan, sehingga kesulitan memenuhi permintaan industri untuk manufaktur-presisi tinggi-di area yang luas.
"Saat ini, peralatan komersial di seluruh dunia sebagian besar masih menggunakan-laser sinar tunggal untuk pencetakan titik{-titik pola 2D atau struktur 3D pada bahan substrat. Kami bertujuan untuk mendorong kemajuan transformatif di seluruh bidang dan industri terkait melalui inovasi ilmiah," " jelas Wen Jisen, peneliti-waktu penuh di Institut Penelitian Teknologi dan Instrumentasi Ekstrim di Sekolah Optoelektronik Universitas Zhejiang dan Pusat Inovasi Sains dan Teknologi Internasional Hangzhou (STIC). "Perangkat-presisi tinggi,-throughput tinggi kami telah mencapai penulisan langsung paralel dengan puluhan ribu titik laser untuk pertama kalinya, menandai terobosan teknologi yang signifikan."
Tim Kuang Cuifang secara inovatif mengusulkan skema kontrol medan cahaya yang menggabungkan cermin mikro digital dengan susunan lensa mikro, memungkinkan pembuatan lebih dari 10.000 (137×77) titik fokus laser yang dapat dikontrol secara independen di dalam sistem. Energi setiap titik fokus dapat disesuaikan hingga lebih dari 169 level, sehingga mencapai kontrol independen multi-saluran yang sesungguhnya. Perangkat ini beroperasi pada kecepatan pencetakan 2,39×10⁸ voxel/s, dengan kecepatan dan presisi pemrosesan yang keduanya mencapai tingkat terdepan secara internasional.
Secara bersamaan, untuk mengatasi tantangan teknis seperti intensitas cahaya yang tidak merata dan penyimpangan di antara beberapa titik fokus, tim mengembangkan algoritma pengoptimalan global yang cerdas. Hal ini meningkatkan keseragaman intensitas cahaya pada susunan fokus hingga lebih dari 95% sekaligus mengoreksi distorsi titik secara efektif, secara signifikan meningkatkan konsistensi dan presisi pemrosesan di berbagai saluran.
Selain itu, tim peneliti mengusulkan beberapa strategi pemrosesan inovatif. Pencapaian ini bukan sekadar penghargaan yang "terdepan secara internasional" namun merupakan terobosan teknologi yang disruptif. Hal ini menandakan bahwa dalam dunia mikroskopis pembuatan struktur presisi, kita akhirnya telah bertransisi dari menggunakan satu "jarum sulaman" menjadi memimpin era "sepuluh ribu jarum menyulam secara serempak".
2. Kepemimpinan · Inovasi{0}}rantai penuh dari Frontier Science hingga Komersialisasi
Kehebatan suatu teknologi tidak hanya terletak pada peningkatan ilmu pengetahuan namun juga pada menjembatani kesenjangan antara laboratorium dan industrialisasi. Lahirnya sistem litografi tulis-laser langsung-nano-laser langsung-multisaluran 3D memberikan contoh "inovasi-ujung ke-ujung" seperti itu, yang menyediakan alat manufaktur yang pernah dianggap tak terbayangkan oleh banyak-industri mutakhir.
Wafer 12-inci yang diproses oleh sistem penulisan langsung laser 3D multi-saluran 3D nano-
Berkat pendekatan dan eksplorasi inovatif tim, perangkat ini mencapai presisi pemrosesan mendekati sub-30 nm, kecepatan pemrosesan 42,7 mm²/menit, dan ukuran penulisan maksimum yang mencakup wafer silikon 12-inci. Akademisi Wu Hanming, Kepala Ilmuwan di bidang Pusat Inovasi Sains dan Teknologi, mengatakan, "Teknologi ini diharapkan dapat diterapkan pertama kali pada sektor produk skala kecil yang disesuaikan dengan permintaan tinggi, dan akan memimpin arah pengembangan industri terkait di masa depan."
Di Sci-Tech Innovation Center, lembaga penelitian ini telah mendirikan laboratorium bersama dengan Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd. Kolaborasi ini berfokus pada mengatasi tantangan ilmiah mutakhir dalam teknologi litografi penulisan langsung laser nasional sekaligus memajukan komersialisasi penelitian dan pengembangan instrumen optik kelas atas, mendorong integrasi mendalam antara inovasi ilmiah dan industri.
Saat ini, lembaga ini telah mencapai perjanjian awal untuk transfer teknologi dengan beberapa perusahaan di berbagai bidang termasuk pembuatan masker, anti-pemalsuan optik, dan AR/VR. Pimpinan proyek Kuang Cuifang menyatakan bahwa peralatan ini...
