全球首台!苏大维格大型紫外 3D 直写光刻设备 iGrapher3000 投入运行

7月28日消息苏大维格科技官方揭露,大型紫外 3D 直写光刻装备 iGrapher3000下线并投入工业运转。iGrapher3000 要紧用于大基板上的微纳布局描写的 3D 光刻,是新颖质料、优秀光电子器件的计划、研发和生产的斩新平台,号称为光电子家当基石性装备,为家当同盟缔造新时机。

从集成电路图形的平面光刻,迈向光电子的 “微布局描写”的 3D 光刻,iGrapher3000 为新颖质料和功效光电子器件供应了优秀手法,下图为 iGrapher3000 紫外 3D 光刻装备(110 吋幅面,2500毫米x1500毫米)照片和微纳布局描写 SEM 照片。

这次安置在维业达科技有限公司黄光车间的 iGrapher3000,首个工业使用项目是大尺寸透明导电膜的深槽布局微电路模具,并将用于大面积平板成像、柔性导电器件和全息表现与 3D 表现研发和家当化使用。

面向大面积新颖质料与功效器件的需要,大型紫外 3D 光刻体系面对的搦战有:

初次,表白 “微纳布局描写”的数据量极大,如,55 吋幅面透明电路图形数据量大概 15Tb,相像尺寸平板透镜的微布局数据量 >150Tb;

其次,海量数据数据的运算、压缩传输与高速率光电转换技术;

第三,三维数字光场暴光模式与好处机理;

第四,微纳布局描写的切确光刻工艺,包含 3D 相近效应赔偿、自顺应 3D 导航自聚焦模式;

第五,高速行动平台、紫外光机体系生产工艺与纳米精度掌握技术。

苏大维格科技说明,苏大维格浦东林博士率领科研人员,十多年来一直发展 3D 光刻技术、纳米光刻硬应用、数据处分算法和严紧掌握技术研发。经多轮迭代,霸占了 3D 光刻重大瓶颈,研制胜利以 iGrapher3000 为代表的系列紫外 3D 直写光刻装备并在工业界使用。

中文国际得悉,iGrapher3000 领先在 110 吋幅面玻璃基板上实现连续面型微布局大面积平板器件,深度局限 50nm~20 微米;领先确立海量数据处分才气并转化成所计划的微纳布局描写,波及单文件数据量达 600Tb;领先确立支撑 110 吋光刻胶板厚胶制程(2 微米~ 25 微米),用于后继印版工业化生产。

大面积 3D 光刻印版(110 吋,自立制备,厚胶制程)

iGrapher3000 优秀功效:

13D 矢量计划数据向微布局描写转化优秀算法与应用;

2海量数据文件及时处分 / 传输 / 同步写入疾速光刻;

3大面积衬底及时三维导航自聚焦功效;双驱动龙门构架严紧掌握技术;

4三维微布局描写暴光相近效应赔偿;

5大面积光刻厚胶板的制备工艺。

在芯片、光电子、表现家当和科学研究中,光刻(lithography)属于底子工艺。高端光刻装备永远被国际企业把持。

苏大维格科技说明,在芯片家当,光刻机有两品种型:初次种是投影光刻机(Projection Lithography),将光掩模图形缩微并光刻到硅片上,制备集成电路图形,非常细线宽达 5nm,如 ASML 极紫外 EUV 投影光刻机。日本 Nikon 的 i 系列和 Canon 的 FPA 系列高精度步进投影光刻机;

其次种是直写光刻机(Direct Writing Lithography),用于 0.25 微米及以上节点的芯片光掩模版、0.18 微米节点以下的片面光掩模制备(别的节点掩模,用电子束光刻 EBL 制备,大概占 25%),如美国使用质料公司(AM)ALTA 光刻机;在表现面板行业,如瑞典 Mycronic 公司,Prexision10 激光直写光刻体系,用于 10 代线光掩模制备,Nikon 大型投影扫描光刻机(FX 系列),用于将光掩模图形扫描光刻到大尺寸基板上,形成 TFT 电路图形。所以,IC 集成电路、表现面板等平台,直写光刻机的好处是将计划数据制备到光刻胶基板上,成为光掩模,用于后道投影光刻复制。

集成电路的 2D 图形

上述两类光刻机均属于 “平面图形”光刻机,用于薄光刻胶制程。无论直写光刻或是投影光刻,都是集成电路和光电子家当的关节装备。直写光刻属于泉源型关节关节,称为 Pattern Generator。

苏大维格科技显露,本次投入运转 iGrapher3000,“3D 描写“光刻属于厚胶工艺,要紧用于光电子质料和器件的制备,好处是将计划数据制备到厚光刻胶基板上,成为具备三维描写的纳米印版,用于后道压印复制。下图为用于 3D 表现的微布局描写 SEM 照片。

光电子器件的 3D 微布局 SEM 照片

iGrapher3000 壮大 3D 光刻功效:以三维导航遨游扫描模式暴光,一次扫描暴光形成三维微纳布局描写;支撑多花样 2D、3D 模子数据文件,支撑数百 Tb 数据量的光刻,写入速率大于 3Gbps;具备数据处分 / 传输 / 写入同步的疾速光刻功效;幅面:110 英寸;光刻深度局限:50 纳米~ 20 微米 @深度分辩率 10nm,横向线宽 >0.5 微米 @数字分辩率 100nm@355 纳米紫外波长,非常快扫描速率 1m/s。

表面上,微纳布局描写具备 5 维度可控变量,支撑种种光场和电磁长调控质料与器件计划与制备。下图为 iGrapher3000 在大面积衬底上制备的种种用途的微纳布局描写的 SEM 照片。

作为对比,用于芯片极紫外投影光刻机(EUV),追求极细线宽(已达 5nm),难度在于极其的精度掌握和高产率(极紫外光源、行动平台和套刻精度),芯片的投影光刻,用光掩模图形缩微复制,不波及海量数据处分等疑问;用于光掩模的直写光刻装备(LDW),将规律电路图形转化为光掩模,形成表现 TFT 光掩模。与集成电路的薄胶光刻工艺差别,用于微纳布局描写的 3D 光刻,追求描写与比较分列精度(凭据用途差别),难度在于海量数据处分与传输(数百 Tb)、大面积的布局功效计划与优秀算法、3D 光刻与 3D 相近效应赔偿等保真度工艺等,深度局限:50nm~20 微米,精度局限:1nm~100nm。可见,3D 光刻机在功效与用途上,与以往 2D 光刻机有明显的差别。

苏大维格科技称,iGrapher3000 为新颖光电子质料与功效器件的研究和家当创新,开发了新通道。要紧用于大尺寸光电子器件、超构表面质料、功效光电子器件等在内的微纳描写和深布局的制备,包含大尺寸透明电路图形、高精度柔性触控传感器、高亮投影屏、全息 3D 表现、MiniLED 电路背板、高光效匀光板、底细配备光子器件、大口径透明电磁屏障质料等。

iGrapher3000 也可用于平板表现家当和柔性电子家当的光掩模制备,并为高精度大口径薄膜透镜的计划制备供应了计谋研发资源。

下图为大尺寸柔性导电质料、大尺寸光场调控器件和大型 miniLED 背光的微电路背板。

大尺寸柔性触控屏的微电路 3D 光刻制备

miniLED 高光效匀光板、大口径投影屏的 3D 光刻制备

大尺寸 miniLED 背板与透明立体表现屏的 3D 光刻制备

官方说明,苏大维格光刻仪器事业部在光刻技术与装备平台研制了多种用于 MEMS 芯片的光刻装备 MiScan200(8”~12”)、微纳光学的 MicroLab(4”~8”)和超表面、裸眼 3D 表现、光电子器件研究的纳米光刻装备 NanoCrystal(8”~32”)。这些新型光刻装备在企业和上等院所宽泛使用,办理了我国多个平台研究中的卡脖子疑问,为新型光电子器件、新质料、MEMS 芯片和传感器件的研发供应了自立可控的优秀手法。

2020 年 1 月 10 日,在国度科技嘉奖大会上,苏大维格负担的 “面向柔性光电子的微纳生产关节技术与使用”功效,荣获国度科技进步奖二等奖。

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