지난 5년 동안 글로벌 반도체 제조는 사실상 리소그래피 기계의 지정학과 동의어였습니다. ASML의 EUV 리소그래피 시스템은 고급 공정으로 향하는 유일한 여권이 되었습니다. 5nm 미만의 노드에 진입하려는 모든 회사는 이 거대 기계-를 통과해야 합니다. 이 기계는 가격이 3억 달러가 넘고 450,000개의 부품으로 구성됩니다.
Apple에서 TSMC, Samsung, Intel에 이르기까지 전체 산업의 혁신 속도는 생산 능력과 공급 리듬에 의해 간접적으로 제약을 받아 왔습니다.
최근 극한 광학 기술 및 계측 국가 핵심 연구소(극단 광학 기술 및 계측 연구소)의 Kuang Cuifang 교수 팀은 "10,000-채널 3D 나노 레이저 직접 기록 리소그래피 시스템"이라는 성과를 공개했습니다. 이 획기적인 기술은 마이크로/나노 공정에서 고정밀, 대면적 제조에 대한 산업적 요구를 충족하기 위한 새로운 지원을 제공합니다.{5}}
중국 광학 학회의 과학 기술 성과 전문가 위원회는 만장일치로 다음과 같이 확인했습니다. 이 프로젝트는 시스템 아키텍처, 광야 제어 알고리즘 및 높은 처리량 처리 전략에서 중요한 혁신을 보여주며 전체 성능 지표가 국제적으로 선도적인 수준에 도달했습니다.
1. 혁신 · "단일-스트로크 정밀도"에서 "만-천-스트로크 동기화"로 경계 확장
고해상도, 낮은 열 효과, 마스크 없는 기능, 3D 처리 가능성을 갖춘 2{0}}광자 레이저 직접 기록 기술은 오랫동안 마이크로/나노 제조의 선두에 있었습니다. 칩 제조, 생물 의학, 광학 저장, 미세 유체 및 정밀 감지 분야에서 광범위한 응용 분야를 찾습니다.
그러나 기존의 단일{0}채널 레이저 직접 기록 방식은 처리 속도 제한에 직면해 고정밀, 대면적 제조에 대한 산업 수요를 충족하는 데 어려움을 겪고 있습니다.-
"현재 전 세계 상용 장비에서는 기판 재료의 2D 패턴 또는 3D 구조를 점-점 단위로 인쇄하는 데 여전히 단일{0}}빔 레이저를 주로 사용합니다. 우리는 과학적 혁신을 통해 전체 분야 및 관련 산업에 걸쳐 혁신적인 발전을 추진하는 것을 목표로 하고 있습니다."라고 절강대학교 광전자공학부 극한 광학 기술 및 계측 연구소의 전담 연구원인 Wen Jisen은 설명했습니다. 과학기술혁신센터(STIC) "우리의 고정밀, 높은 처리량-장치는 처음으로 수만 개의 레이저 포인트를 사용하여 병렬 직접 쓰기를 달성하여 상당한 기술적 혁신을 이루었습니다."
Kuang Cuifang 팀은 디지털 마이크로미러와 마이크로렌즈 어레이를 결합한 라이트 필드 제어 방식을 혁신적으로 제안하여 시스템 내에서 10,000개(137×77) 이상의 독립적으로 제어 가능한 레이저 초점을 생성할 수 있었습니다. 각 초점의 에너지는 169개 이상의 레벨로 미세 조정될 수 있어 진정한 멀티{6}}독립 제어가 가능합니다. 이 장치는 2.39×10⁸ 복셀/초의 인쇄 속도로 작동하며 처리 속도와 정밀도 모두 국제적으로 선도적인 수준에 도달합니다.
동시에 팀은 불균등한 광도 및 여러 초점 간의 수차와 같은 기술적 문제를 해결하기 위해 지능형 전역 최적화 알고리즘을 개발했습니다. 이는 초점 배열의 광도 균일성을 95% 이상으로 향상시키는 동시에 스팟 왜곡을 효과적으로 수정하여 여러 채널에서 일관성과 처리 정밀도를 크게 향상시켰습니다.
또한 연구팀은 여러 가지 혁신적인 처리 전략을 제안했습니다. 이 성과는 단순히 "국제적으로 선도적인" 영예가 아니라 파괴적인 기술적 혁신입니다. 이는 정밀구조제작이라는 미시적인 영역에서 드디어 한 개의 '자수바늘'을 휘두르던 시대에서 '만개의 바늘이 일제히 자수하는 시대'로 전환되었음을 의미한다.
2. 리더십 · 첨단 과학부터 상업화까지 전체-체인 혁신
기술의 위대함은 과학적 수준을 높이는 것뿐만 아니라 실험실과 산업화 사이의 격차를 줄이는 데에도 있습니다. 멀티-채널 3D 나노-레이저 다이렉트-기록 리소그래피 시스템의 탄생은 이러한 "엔드{5}}투-혁신"을 예시하며 한때 수많은 첨단 산업에서 상상할 수 없었던 것으로 간주되었던 제조 도구를 제공합니다.-
다중-채널 3D 나노-레이저 직접 기록 시스템으로 처리된 12-인치 웨이퍼
팀의 혁신적인 접근 방식과 탐구 덕분에 이 장치는 30nm 미만에 근접하는 처리 정밀도, 42.7mm²/min의 처리 속도, 12-인치 실리콘 웨이퍼를 덮는 최대 쓰기 크기를 달성했습니다. 과학기술혁신센터 해당 분야 수석과학자인 우한밍(Wu Hanming) 원장은 “이 기술은 맞춤형, 고수요, 소량생산 분야에 최초로 적용돼 관련 산업의 미래 발전 방향을 선도할 것”이라고 말했다.
과학{0}}기술 혁신 센터에 연구 기관은 Hangzhou Yuzhiquan Precision Instruments Co., Ltd.와 공동 실험실을 설립했습니다. 이 협력은 국가 레이저 직접 기록 리소그래피 기술의 최첨단 과학적 과제를 해결하는 동시에 고급 광학 기기 R&D의 상용화를 촉진하는 데 중점을 두고 있습니다.{4}}과학 혁신과 산업 혁신 간의 긴밀한 통합을 촉진합니다.
현재 연구소는 마스크 제조, 광학 위조 방지,{0}}AR/VR 등 분야의 여러 기업과 기술 이전을 위한 예비 계약을 체결했습니다. 프로젝트 책임자인 Kuang Cuifang은 이 장비가...
