「Атомное производство переживает смену парадигмы"

С быстрым развитием передовых электроники, фотонов, квантовых технологий и аэрокосмического производства глобальная обрабатывающая промышленность сталкивается с проблемами: более высокая точность материалов, более сложные конструкции устройств, более высокая производительность и более низкое энергопотребление, а также более высокая гибкость материалов и дизайна. Однако традиционные технологии осаждения материалов постепенно достигают пределов с точки зрения скорости, требований к вакууму, шагов фотолитографии и переключения материалов.

Традиционный графический процесс основан на маскировке и методах травления.

Чтобы преодолеть узкое место, ATLANT 3D запускает Direct Atomic Layer Processing (DALP). ®） Технология - платформа, которая обеспечивает атомную точность, прямую запись без маски и многоматериальную обработку на месте.

01. Что такое DALP ®？Это прорывная технология прямой записи на атомном уровне.

DALP ® Это атомная обрабатывающая платформа, основанная на микросопловой системе, которая обеспечивает избирательное осаждение, травление, легирование и изменение поверхности, а также программное обеспечение для достижения высокоточного управления в реальном времени. В отличие от традиционного процесса ALD « Полное поверхностное осаждение + фотолитография + травление», DALP ® Пусть материал осаждается только в нужном месте, и действительно реализуется « изготовление по требованию».

Принцип работы DALP основан на технологии осаждения в космическом атомном слое, которая отделяет химические прекурсоры и реакторы на космическом уровне и использует систему микрофорсунок для их независимой доставки в определенное место на фундаменте. Это гарантирует, что химические реакции происходят только в целевом районе, тем самым уменьшая перекрестное загрязнение и повышая точность. Этот процесс обеспечивает поперечное разрешение микронного уровня и контроль точности толщины нанометрового уровня.

Технология DALP основана на сочетании космических атомных отложений и технологии 3D - печати

Когда сопло перемещается по базовой пластине, одновременно происходит рост или травление материала, и в реальном времени не требуется традиционная маска или задняя литография. Этот метод имеет множество преимуществ, включая локальную обработку, сильную масштабируемость, подходит для промышленного применения и совместим с несколькими материалами, такими как металлы, оксиды и полупроводники.

「DALP ® Основные характеристики"

01 Запись без маски

Традиционные ALD должны быть документированы с помощью фотолитографии, в то время как DALP ® Выращивание материала непосредственно в выбранной области позволяет:

• Атомная графика нулевой маски

• Изменение дизайна в реальном времени

• Удаление отходов от фотолитографии и травления

• Он обеспечивает гибкость для быстрой разработки прототипов и гибкого производства.

02. Одноступенчатая многоматериальная интеграция

DALP ® Способность к непрерывному осаждению с использованием нескольких процессов АЛД в рамках одного процесса, охватывающего обычные хранилища АЛД:

• металл

• Оксид

• нитрид

• Сульфиды

03. Программное обеспечение и адаптивное производство на основе ИИ

Используя алгоритмы машинного обучения, DALP ® Может:

• Мониторинг состояния осадков в реальном времени

• Автоматическая оптимизация параметров роста

• Повышение повторяемости и уменьшение ошибок

04. Интегрированные платформы для поддержки осаждения, травления, легирования и модификации поверхности

В рамках единой системы можно:

• Локальное травление (ALE)

• Избирательное легирование

• Функционализация поверхности (многокомпонентная)

05. Масштабируемость, низкое энергопотребление, экология

DALP ® Работая при нормальном давлении, не требуя больших вакуумных полостей, значительно уменьшается:

• Потребление энергии

• Расходы на техническое обслуживание

• Потребление химических веществ

• Выбросы отходов

02. DALP ® Основные области применения

DALP ® Высокая точность, мультиматериалы, программные драйверы характеристик, что делает его основной движущей силой для нескольких передовых отраслей.

01 Производство полупроводников следующего поколения

Поскольку закон Мура приближается к физическому пределу, структура устройства становится все более сложной, и традиционным методам трудно удовлетворить спрос. DALP ® Способность записывать материалы атомного класса непосредственно без фотолитографии является идеальной технологией для следующих применений:

• Быстрая разработка GAA - FET, FinFET и 3D IC

• Точная обработка взаимосвязанных и высокодиэлектрических материалов

• Построение пассивного слоя атомного класса

• Исследование новых материалов для нейроморфных чипов

Его преимущества включают более высокую производительность, более низкие отходы материалов и более быструю итерацию.

На рисунке показано осаждение полиматериалов с использованием технологии DALP для градиентов металлов и оксидов

Фотоника и квантовые устройства

Квантовые вычисления и фотоника очень требовательны к качеству материала и требуют управления сверхпроводящими материалами, оптическими покрытиями и квантовыми материалами в атомном масштабе. DALP ® Можно записать напрямую:

• Световой волновод

• Сверхпроводящий квантовый битовый материал

• оптическая структура с регулируемым коэффициентом преломления

• Функциональные слои в фотонных интегральных схемах

Нет необходимости в многополостной, многоэтапной, тем самым уменьшая сложность, значительно ускоряя цикл исследований и разработок.

Прямая печать покрытия различной толщины с помощью одной партии DALP для тестирования волноводов

03. MEMS、 Сенсоры и микроэлектромеханические системы

Изготовление MEMS обычно включает в себя многократную фотолитографию и глубокое резание. DALP ® Предлагается более прямой и гибкий подход:

• Непосредственная графика компонентов MEMS (акселерометры, гироскопы, резонаторы)

• осаждение функционального слоя микроволнового чипа

• Носимые биосовместимые покрытия с имплантируемыми датчиками

Это делает MEMS проще настраивать, быстрее и экономичнее

DALP покрытие TiO2 толщиной градиента осаждения на электроде Pt для исследования газовых датчиков

Наночастотная точность, отличная однородность и адаптивность к сложным структурам

DALP ® Его надежность и высокая производительность были подтверждены в нескольких экспериментах:

1. Точность и выравнивание

• Направление на цель точности: ~ 1 мкм

• Маркировка может быть отсажена непосредственно на образце

2. Контроль толщины

• Толщина линейно зависит от количества циклов.

• Отклонение 8% при 10 нм

• Уменьшение до 1% при 270 нм

• Повторяющееся отклонение через 3 месяца: 4%

3. Высокая однородность: центральная зональная однородность полиматериализованных отложений превышает 1%

Конформное покрытие на сложных поверхностях

DALP ® Осадки могут происходить на следующих сложных структурах:

• анодный оксид алюминия (AAO) с шероховатостью до 25 мкм

• Наноструктурный чёрный кремний

• Глубина 60 мкм

• Конструкция с прямой стеной 90°

Диаграмма поперечного сечения осаждения платины конденсаторным датчиком канала 20 мкм. Сканирование элементов EDX показало, что платина конформно осаждается вдоль боковой стенки

05. DALP ® Определение будущего производства.

Прямая обработка атомного слоя (DALP) ®） Это не только прогресс в технологии осаждения материалов, но и передовое производство трансвековой инфраструктуры. Он сжимает традиционный процесс из нескольких десятков шагов в единый процесс, управляемый программным обеспечением, путем прямой записи без маски, интеграции с несколькими материалами, производства на основе искусственного интеллекта и работы под постоянным давлением.

• Переход от фотолитографии к программному обеспечению

• Переход от вакуума к производству под давлением

• Переход от многоуровневой к интегрированной платформе

• От фиксированного процесса к адаптивному интеллектуальному производству

По мере роста спроса на высокоточность и разнообразие материалов, DALP ® Он становится важной технологической основой для полупроводников, фотоники, квантовых вычислений, MEMS и космического производства. Это не постепенное улучшение, а революция, созданная на атомном уровне.

06. О компании Atlant 3D и технологиях DALP

ATLANT 3D - это основанная в 2018 году компания Deep Technology со штаб - квартирой в Копенгагене, Дания, специализирующаяся на производстве « атомного класса». Основной технологией является DALP. ® （Direct Atomic Layer Processing）， Отложение и документирование материалов с точностью до атомного уровня может быть достигнуто без использования традиционных маскировочных и многоступенчатых процессов. Области применения, которые компания обслуживает, включают микроэлектронику, фотоника, датчики, квантовые вычисления и космическое производство. Разработка технологии DALP является результатом сотрудничества нескольких академических и промышленных учреждений.

• Д - р Максим Плахотнюк (Датский технический университет), д - р Иван Кундрата (Словацкая академия наук) и д - р Жюльен Бахман (Эрланген - Нюрнбергский университет): Их совместное исследование технологии локального осаждения в конечном итоге было опубликовано в книге « Производство присадок в условиях атомно - слойной обработки».

• Университет Гренобля и Лионский университет: д - р Дэвид Муньос - Рохас (Гренобль) работает над совершенствованием технологии осаждения в космическом атомном слое (ALD), в то время как д - р Кэтрин Маричи (Лион) работает над методами структурирования прямой поверхности и осаждения без маски. Их усилия способствовали масштабируемости и точности локального процесса ALD.

Рекомендуемая модель -Нанофабрикатор Lite

NANOFABRICATOR ™ LITE обеспечивает быстрые испытания материалов и процессов, градиентное осаждение и быструю разработку экспериментальных конструкций и прототипов устройств, сокращая цикл исследований и разработок с нескольких месяцев до нескольких недель. Он оснащен интегрированным программным обеспечением с упорядоченным рабочим процессом, дружественным пользовательским интерфейсом и поддерживает стандартные форматы файлов в отрасли (GDS - II и DXF), которые позволяют пользователям в режиме реального времени выполнять проектирование, предварительный просмотр и настройку структуры, тем самым ускоряя инновации и приложения.