Dros y pum mlynedd diwethaf, mae gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion byd-eang bron yn gyfystyr â geopolitics peiriannau lithograffeg. Mae systemau lithograffeg EUV ASML wedi dod yn unig basbort i brosesau datblygedig: rhaid i unrhyw gwmni sy'n dymuno mynd i mewn i nodau o dan 5nm fynd drwy'r behemoth mecanyddol hwn-peiriant sy'n costio dros $300 miliwn ac sy'n cynnwys 450,000 o rannau.
O Apple i TSMC, Samsung i Intel, mae cyflymder arloesi'r diwydiant cyfan wedi'i gyfyngu'n anuniongyrchol gan ei allu cynhyrchu a'i rythm cyflenwi ...
Yn ddiweddar, dadorchuddiodd tîm yr Athro Kuang Cuifang yn Labordy Allweddol Cenedlaethol Technoleg Optegol Eithafol ac Offeryniaeth (Sefydliad Ymchwil Technoleg Optegol Eithafol ac Offeryniaeth) eu cyflawniad: y "10,000-System Lithograffeg Ysgrifennu Uniongyrchol Sianel 3D Nano Laser." Mae'r datblygiad arloesol hwn yn darparu cymorth newydd ar gyfer bodloni gofynion diwydiannol am weithgynhyrchu manwl iawn, ardal fawr mewn prosesu micro/nano.
Cadarnhaodd y Pwyllgor Arbenigol ar Gyflawniadau Gwyddonol a Thechnolegol y Gymdeithas Optegol Tsieineaidd yn unfrydol: Mae'r prosiect hwn yn dangos arloesedd sylweddol mewn pensaernïaeth system, algorithmau rheoli maes ysgafn, a strategaethau prosesu trwybwn uchel, gyda metrigau perfformiad cyffredinol yn cyrraedd lefelau sy'n arwain yn rhyngwladol.
1. Arloesi · Gwthio Ffiniau o "Single-Stroke Precision" i "Deg-Mil-Cydamseru Strôc"
Mae dwy{0}}dechnoleg ysgrifennu uniongyrchol laser ffoton, gyda'i chydraniad uchel, effeithiau thermol isel, gallu rhydd o fasgiau, a photensial prosesu 3D, wedi bod ar flaen y gad o ran gwneuthuriad micro/nano ers amser maith. Mae'n dod o hyd i gymwysiadau helaeth mewn gweithgynhyrchu sglodion, biofeddygaeth, storio optegol, microhylifau, a synhwyro manwl gywir.
Fodd bynnag, mae ysgrifennu uniongyrchol laser sianel sengl draddodiadol yn wynebu cyfyngiadau cyflymder prosesu, gan ei chael yn anodd bodloni gofynion diwydiannol am weithgynhyrchu ardal uchel, manwl gywir.
"Ar hyn o bryd, mae offer masnachol ledled y byd yn dal i ddefnyddio laserau trawst sengl yn bennaf ar gyfer argraffu patrymau 2D neu strwythurau 3D ar ddeunyddiau swbstrad fesul pwynt. Anelwn at ysgogi cynnydd trawsnewidiol ar draws y maes cyfan a diwydiannau cysylltiedig trwy arloesi gwyddonol," esboniodd Wen Jisen, ymchwilydd llawn amser o'r Sefydliad Opteg Ymchwil Prifysgol ac Electroneg Prifysgol Zhejiang. a Chanolfan Arloesi Gwyddoniaeth a Thechnoleg Ryngwladol Hangzhou (STIC).
Cynigiodd tîm Kuang Cuifang yn arloesol gynllun rheoli maes ysgafn sy'n cyfuno micro-ddrychau digidol ag araeau microlens, gan alluogi cynhyrchu dros 10,000 (137 × 77) o ganolbwyntiau laser y gellir eu rheoli'n annibynnol o fewn y system. Gellir addasu egni pob canolbwynt yn fanwl i dros 169 o lefelau, gan gyflawni rheolaeth annibynnol wir aml sianel. Mae'r ddyfais yn gweithredu ar gyfradd argraffu o 2.39 × 10⁸ voxels/s, gyda chyflymder prosesu a manwl gywirdeb ill dau yn cyrraedd lefelau rhyngwladol blaenllaw.
Ar yr un pryd, i fynd i'r afael â heriau technegol megis dwyster golau anwastad ac aberrations ymhlith pwyntiau ffocws lluosog, datblygodd y tîm algorithm optimeiddio byd-eang deallus. Roedd hyn yn gwella unffurfiaeth dwyster golau yr arae ffocws i dros 95% tra'n cywiro ystumiad sbot yn effeithiol, gan wella'n sylweddol gysondeb a manwl gywirdeb prosesu ar draws sianeli lluosog.
Yn ogystal, cynigiodd y tîm ymchwil nifer o strategaethau prosesu arloesol. Nid clod “arwain rhyngwladol” yn unig yw’r cyflawniad hwn, ond datblygiad technolegol aflonyddgar. Mae'n dynodi, ym maes microsgopig gwneuthuriad adeiledd manwl gywir, ein bod o'r diwedd wedi trosglwyddo o drin un "nodwydd brodwaith" i gyfnod o "ddeg mil o nodwyddau yn brodio'n unsain."
2. Arweinyddiaeth · Arloesedd cadwyn lawn o Wyddoniaeth Ffiniau i Fasnacheiddio
Mae mawredd technoleg yn gorwedd nid yn unig wrth raddio uchder gwyddonol ond hefyd wrth bontio'r bwlch rhwng labordy a diwydiannu. Mae genedigaeth y system lithograffeg ysgrifennu 3D nano aml-sianel aml-sianel yn enghraifft o'r fath "diwedd-i-derfynu arloesedd," gan ddarparu offer gweithgynhyrchu a oedd unwaith yn cael eu hystyried yn annirnadwy ar gyfer nifer o ddiwydiannau blaengar.
Afrlladen 12-modfedd wedi'i phrosesu gan y system nano-ysgrifennu laser 3D aml-sianel
Diolch i ddull ac archwilio arloesol y tîm, mae'r ddyfais yn cyflawni cywirdeb prosesu sy'n agosáu at is-30 nm, cyfradd brosesu o 42.7 mm²/munud, ac uchafswm maint ysgrifennu sy'n cwmpasu 12-wafferi silicon modfedd. Dywedodd yr Academydd Wu Hanming, Prif Wyddonydd yn y maes yn y Ganolfan Arloesi Gwyddoniaeth a Thechnoleg, "Disgwylir i'r dechnoleg hon gael ei chymhwyso'n gyntaf mewn sectorau cynnyrch wedi'u haddasu, galw uchel, swp bach, a bydd yn arwain cyfeiriad datblygu diwydiannau cysylltiedig yn y dyfodol."
Yn y Sci{0}}Tech Innovation Centre, mae'r sefydliad ymchwil wedi sefydlu labordy ar y cyd â Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd. Mae'r cydweithrediad hwn yn canolbwyntio ar fynd i'r afael â heriau gwyddonol arloesol mewn technoleg lithograffeg ysgrifennu uniongyrchol laser cenedlaethol tra'n hyrwyddo masnacheiddio ymchwil a datblygu offer optegol pen uchel, gan feithrin integreiddio dwfn rhwng arloesi gwyddonol a diwydiannol.
Ar hyn o bryd, mae'r sefydliad wedi dod i gytundebau rhagarweiniol ar gyfer trosglwyddo technoleg gyda mentrau lluosog mewn meysydd gan gynnwys gweithgynhyrchu masgiau, gwrth-ffugio optegol, ac AR/VR. Dywedodd arweinydd y prosiect, Kuang Cuifang, fod yr offer hwn ...
