पिछले पांच वर्षों में, वैश्विक सेमीकंडक्टर विनिर्माण वस्तुतः लिथोग्राफी मशीनों की भू-राजनीति का पर्याय बन गया है। ASML की EUV लिथोग्राफी प्रणालियाँ उन्नत प्रक्रियाओं के लिए एकमात्र पासपोर्ट बन गई हैं: 5nm से नीचे के नोड्स में प्रवेश करने की इच्छुक किसी भी कंपनी को इस यांत्रिक विशालकाय मशीन से गुजरना होगा, जिसकी लागत $300 मिलियन से अधिक है और यह 450,000 भागों से बनी है।
ऐप्पल से टीएसएमसी, सैमसंग से इंटेल तक, पूरे उद्योग की नवाचार गति अप्रत्यक्ष रूप से इसकी उत्पादन क्षमता और आपूर्ति लय से बाधित हुई है...
हाल ही में, नेशनल की लेबोरेटरी ऑफ़ एक्सट्रीम ऑप्टिकल टेक्नोलॉजी एंड इंस्ट्रुमेंटेशन (एक्सट्रीम ऑप्टिकल टेक्नोलॉजी एंड इंस्ट्रुमेंटेशन रिसर्च इंस्टीट्यूट) में प्रोफेसर कुआंग कुइफ़ांग की टीम ने अपनी उपलब्धि का अनावरण किया: "10,000-चैनल 3डी नैनो लेजर डायरेक्ट राइटिंग लिथोग्राफी सिस्टम।" यह सफलता सूक्ष्म/नैनो प्रसंस्करण में उच्च परिशुद्धता, बड़े क्षेत्र के विनिर्माण के लिए औद्योगिक मांगों को पूरा करने के लिए नया समर्थन प्रदान करती है।
चीनी ऑप्टिकल सोसाइटी की वैज्ञानिक और तकनीकी उपलब्धियों पर विशेषज्ञ समिति ने सर्वसम्मति से पुष्टि की: यह परियोजना सिस्टम आर्किटेक्चर, प्रकाश क्षेत्र नियंत्रण एल्गोरिदम और उच्च थ्रूपुट प्रसंस्करण रणनीतियों में महत्वपूर्ण नवाचार को प्रदर्शित करती है, जिसमें समग्र प्रदर्शन मेट्रिक्स अंतरराष्ट्रीय स्तर पर अग्रणी स्तर तक पहुंचते हैं।
1. नवप्रवर्तन · सीमाओं को "एकल{1}}स्ट्रोक परिशुद्धता" से "दस{2}}हजार-स्ट्रोक सिंक्रोनाइजेशन" तक आगे बढ़ाना
अपने उच्च रिज़ॉल्यूशन, कम तापीय प्रभाव, मास्क मुक्त क्षमता और 3डी प्रसंस्करण क्षमता के साथ दो फोटॉन लेजर प्रत्यक्ष लेखन तकनीक लंबे समय से माइक्रो/नैनो निर्माण में सबसे आगे रही है। चिप निर्माण, बायोमेडिसिन, ऑप्टिकल स्टोरेज, माइक्रोफ्लुइडिक्स और सटीक सेंसिंग में इसका व्यापक अनुप्रयोग होता है।
हालाँकि, पारंपरिक एकल {{0}चैनल लेजर प्रत्यक्ष लेखन को प्रसंस्करण गति सीमाओं का सामना करना पड़ता है, जो उच्च {{1}परिशुद्धता, बड़े {{2}क्षेत्र विनिर्माण के लिए औद्योगिक मांगों को पूरा करने के लिए संघर्ष कर रहा है।
"वर्तमान में, दुनिया भर में वाणिज्यिक उपकरण अभी भी मुख्य रूप से सब्सट्रेट सामग्रियों पर 2डी पैटर्न या 3डी संरचनाओं की प्वाइंट प्रिंटिंग के लिए सिंगल {0}बीम लेजर का उपयोग करते हैं। हमारा लक्ष्य वैज्ञानिक नवाचार के माध्यम से पूरे क्षेत्र और संबंधित उद्योगों में परिवर्तनकारी प्रगति को बढ़ावा देना है," झेजियांग यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के एक्सट्रीम ऑप्टिक्स टेक्नोलॉजी एंड इंस्ट्रुमेंटेशन रिसर्च इंस्टीट्यूट के पूर्णकालिक शोधकर्ता वेन जिसेन ने बताया। हांग्जो इंटरनेशनल साइंस एंड टेक्नोलॉजी इनोवेशन सेंटर (एसटीआईसी)। "हमारे उच्च {{8}सटीक, उच्च - थ्रूपुट डिवाइस ने पहली बार हजारों लेजर बिंदुओं के साथ समानांतर प्रत्यक्ष लेखन हासिल किया है, जो एक महत्वपूर्ण तकनीकी सफलता है।"
कुआंग कुइफैंग की टीम ने डिजिटल माइक्रोमिरर को माइक्रोलेंस सरणियों के साथ जोड़कर एक प्रकाश क्षेत्र नियंत्रण योजना का अभिनव प्रस्ताव रखा, जिससे सिस्टम के भीतर 10,000 से अधिक (137×77) स्वतंत्र रूप से नियंत्रणीय लेजर फोकल पॉइंट उत्पन्न करने में सक्षम बनाया गया। प्रत्येक फोकल बिंदु की ऊर्जा को 169 से अधिक स्तरों पर सूक्ष्मता से समायोजित किया जा सकता है, जिससे सच्चा मल्टी{6}}चैनल स्वतंत्र नियंत्रण प्राप्त हो सकता है। डिवाइस 2.39×10⁸ वोक्सल्स/सेकेंड की प्रिंटिंग दर पर काम करता है, प्रसंस्करण गति और सटीकता दोनों अंतरराष्ट्रीय स्तर पर अग्रणी स्तर तक पहुंचती है।
इसके साथ ही, असमान प्रकाश की तीव्रता और कई फोकल बिंदुओं के बीच विपथन जैसी तकनीकी चुनौतियों का समाधान करने के लिए, टीम ने एक बुद्धिमान वैश्विक अनुकूलन एल्गोरिदम विकसित किया। इसने स्पॉट विरूपण को प्रभावी ढंग से ठीक करते हुए, कई चैनलों में स्थिरता और प्रसंस्करण सटीकता में उल्लेखनीय सुधार करते हुए फोकल सरणी की प्रकाश तीव्रता एकरूपता को 95% से अधिक तक बढ़ा दिया।
इसके अतिरिक्त, अनुसंधान टीम ने कई नवीन प्रसंस्करण रणनीतियों का प्रस्ताव रखा। यह उपलब्धि महज एक "अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर अग्रणी" प्रशंसा नहीं है, बल्कि एक विघटनकारी तकनीकी सफलता है। यह दर्शाता है कि सटीक संरचना निर्माण के सूक्ष्म क्षेत्र में, हमने अंततः एक "कढ़ाई सुई" चलाने से लेकर "एकसमान रूप से कढ़ाई करने वाली दस हजार सुइयों" के युग की कमान संभाली है।
2. नेतृत्व · फ्रंटियर साइंस से व्यावसायीकरण तक नवप्रवर्तन की पूरी श्रृंखला
किसी प्रौद्योगिकी की महानता न केवल वैज्ञानिक ऊंचाइयों को छूने में निहित है, बल्कि प्रयोगशाला और औद्योगीकरण के बीच की खाई को पाटने में भी निहित है। मल्टी{1}चैनल 3डी नैनो{{3}लेजर डायरेक्ट{{4}राइट लिथोग्राफी प्रणाली का जन्म ऐसे "अंत{5}से{{6}अंत नवाचार" का उदाहरण है, जो कई अत्याधुनिक उद्योगों के लिए अकल्पनीय समझे जाने वाले विनिर्माण उपकरण प्रदान करता है।
मल्टी{{3}चैनल 3डी नैनो{{4}लेजर डायरेक्ट-राइट सिस्टम द्वारा संसाधित 12{1}}इंच वेफर
टीम के नवोन्मेषी दृष्टिकोण और अन्वेषण के लिए धन्यवाद, डिवाइस 30 एनएम से कम तक प्रसंस्करण परिशुद्धता, 42.7 मिमी²/मिनट की प्रसंस्करण दर और 12{5}}इंच सिलिकॉन वेफर्स को कवर करने वाला अधिकतम लेखन आकार प्राप्त करता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी नवाचार केंद्र में क्षेत्र के मुख्य वैज्ञानिक, शिक्षाविद् वू हनमिंग ने कहा, "इस तकनीक को सबसे पहले अनुकूलित, उच्च-मांग, छोटे-बैच उत्पाद क्षेत्रों में लागू किए जाने की उम्मीद है, और यह संबंधित उद्योगों के भविष्य के विकास की दिशा का नेतृत्व करेगी।"
साइंस टेक इनोवेशन सेंटर में, अनुसंधान संस्थान ने हांग्जो युझिक्वान प्रिसिजन इंस्ट्रूमेंट्स कंपनी लिमिटेड के साथ एक संयुक्त प्रयोगशाला स्थापित की है। यह सहयोग वैज्ञानिक और औद्योगिक नवाचार के बीच गहरे एकीकरण को बढ़ावा देते हुए उच्च अंत ऑप्टिकल उपकरण आर एंड डी के व्यावसायीकरण को आगे बढ़ाते हुए राष्ट्रीय लेजर डायरेक्ट राइटिंग लिथोग्राफी तकनीक में अत्याधुनिक वैज्ञानिक चुनौतियों को संबोधित करने पर केंद्रित है।
वर्तमान में, संस्थान ने मास्क निर्माण, ऑप्टिकल एंटी-फर्जीटिंग और एआर/वीआर सहित क्षेत्रों में कई उद्यमों के साथ प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के लिए प्रारंभिक समझौते पर पहुंच गया है। प्रोजेक्ट लीड कुआंग कुइफ़ांग ने कहा कि यह उपकरण...
