「La fabricación a nivel atómico marcó el comienzo de un cambio de paradigma- sí.

Con el rápido desarrollo de la electrónica avanzada, los fotones, la tecnología cuántica y la fabricación aeroespacial, la industria manufacturera mundial se enfrenta a desafíos: una mayor precisión de materiales, una estructura de dispositivos más compleja, un mayor rendimiento y un menor consumo de energía deben ir acompañados de una mayor flexibilidad de materiales y diseño. Sin embargo, las técnicas tradicionales de depósito de materiales han tocado gradualmente sus límites en términos de velocidad, requisitos de vacío, pasos de litografía y conmutación de materiales.

Los procesos tradicionales de patrón dependen de máscaras y métodos de grabado.

Para romper el cuello de botella, Atlantic 3D lanzó el procesamiento directo de capas atómicas (dalp) ®） Tecnología: una plataforma que puede lograr precisión a nivel atómico, escritura directa sin máscara y procesamiento in situ de múltiples materiales.

01. ¿¿ qué es dalp? ®？Una tecnología innovadora de escritura directa a nivel atómico

DALP ® Es una plataforma de mecanizado a nivel atómico basada en un sistema de microboquilla, que puede realizar deposición selectiva, grabado, dopaje y modificación de superficie, y realizar un control en tiempo real de alta precisión mediante software. A diferencia del proceso tradicional de "depósito de toda la superficie + litografía + grabado" de ald, DALP ® Deje que el material se deposite solo donde sea necesario para lograr realmente la "fabricación bajo demanda".

El principio de funcionamiento del dalp se basa en la tecnología de deposición de capas atómicas espaciales, que separa precursores químicos y reactivos a nivel espacial y los transporta de forma independiente a posiciones específicas en el sustrato utilizando un sistema de microboquilla. Esto garantiza que las reacciones químicas solo se produzcan dentro de la zona objetivo, lo que reduce la contaminación cruzada y mejora la precisión. Este proceso puede lograr una resolución transversal a nivel de micras y un control de precisión de espesor a nivel de nanómetros.

La tecnología dalp se basa en la combinación de la deposición de capas atómicas espaciales y la tecnología de impresión 3D.

Cuando la boquilla se mueve sobre el sustrato, el crecimiento del material o el grabado ocurren simultáneamente, lo que permite el patrón en tiempo real sin necesidad de máscaras tradicionales o pasos de postlitografía. Este método tiene muchas ventajas, incluyendo procesamiento local, fuerte escalabilidad, adecuado para aplicaciones industriales y compatible con una variedad de materiales, como metales, óxidos y semiconductores.

「DALP ® Características centrales- sí.

01 Escritura directa sin máscara

La ALD tradicional debe ser dibujada con la ayuda de la litografía, mientras que dalp ® El crecimiento directo de materiales en áreas seleccionadas permite:

• Patrón atómico de máscara cero

• Modificación del diseño en tiempo real

• Eliminar el desperdicio de materiales causado por la litografía y el grabado

• Ofrece flexibilidad para el desarrollo rápido de prototipos y la fabricación ágil

02. Integración de múltiples materiales en un solo paso

DALP ® Puede realizar una variedad de depósitos continuos de procesos ALD en un solo proceso, cubriendo el Banco de procesos ALD convencional:

• metal

• óxido

• Nitruro

• Sulfuros

03. Fabricación adaptativa impulsada por software e Ia

A través de algoritmos de aprendizaje automático, DALP ® Puede:

• Monitoreo en tiempo real del Estado de deposición

• Optimizar automáticamente los parámetros de crecimiento

• Aumentar la repetibilidad y reducir los errores

04. Plataforma integrada que admite depósito, grabado, dopaje y modificación de superficie

Se puede lograr en un solo sistema:

• Grabado local (ale)

• Dopaje selectivo

• Funcionalidad de la superficie (componente múltiple)

05. Escalable, bajo consumo de energía, protección del medio ambiente

DALP ® Funcionando a presión atmosférica, sin grandes cavidades de vacío, se reduce significativamente:

• Consumo de energía

• Costos de mantenimiento

• Consumo de productos químicos

• Descarga de residuos

02. DALP ® Principales áreas de aplicación

DALP ® Las características impulsadas por alta precisión, múltiples materiales y software lo convierten en la fuerza impulsora central de muchas industrias de vanguardia.

01 fabricación de semiconductores de próxima generación

A medida que la Ley de Moore se acerca al límite físico, la estructura del dispositivo es cada vez más compleja, y los métodos tradicionales son difíciles de satisfacer la demanda. DALP ® Ser capaz de escribir directamente en materiales de grado atómico sin litografía es una tecnología ideal para las siguientes aplicaciones:

• Rápido desarrollo de GAA - fets, finfets e IC 3D

• Interconexión y procesamiento preciso de materiales altamente dieléctrico

• Construcción de una capa pasiva de grado atómico

• Exploración de nuevos materiales de chip neuromorfológico

Sus ventajas incluyen una mayor tasa de rendimiento, un menor desperdicio de materiales y una velocidad de iteración más rápida.

La imagen muestra el uso de la tecnología dalp para metales, el patrón de gradiente de óxido deposita dispositivos multimaterales.

02. fotónica y dispositivos cuánticos

La Computación cuántica y la fotónica requieren una calidad muy alta de los materiales y requieren el control de materiales superconductores, recubrimientos ópticos y materiales cuánticos a escala Atómica. DALP ® Se puede escribir directamente:

• Guía de onda óptica

• Material de bits cuánticos superconductores

• Estructura óptica del índice de refracción ajustable

• Capas funcionales en circuitos integrados fotónicos

No se necesitan múltiples cavidades y pasos, lo que reduce la complejidad y acelera considerablemente el ciclo de investigación y desarrollo.

Impresión directa de diferentes recubrimientos de espesor en un solo lote con dalp para pruebas de guía de onda

03. MEMS、 Sensores y Sistemas microelectromecánicos

La fabricación de microelectromes generalmente implica litografía múltiple y grabado de reacción profunda. DALP ® Ofrece un enfoque más directo y flexible:

• Patrones directos de componentes de microelectrónica (acelerómetro, giroscopio, resonador)

• Depósito de la capa funcional del chip microfluídico

• Recubrimientos biocompatibles para sensores portátiles e implantables

Esto facilita la personalización, es más rápido y es más económico para los sistemas microelectrónicos

Dalp depositó un recubrimiento de dióxido de titanio con espesor gradiente en electrodos PT para la investigación de sensores de gas

04. precisión nanométrica, excelente uniformidad y adaptabilidad estructural compleja

DALP ® Su fiabilidad y alto rendimiento han sido verificados en varios experimentos:

1. Precisión y alineación

• Objetivo de precisión de alineación: ~ 1 μm

• Las marcas de alineación se pueden depositar directamente en la muestra.

2. control de espesor

• El espesor tiene una relación lineal con el número de ciclos.

• Desviación del 8% a 10 nm

• La desviación cae al 1% a 270 nm

• Desviación repetida después de 3 meses: 4%

3. alta uniformidad: mejor uniformidad del 1% en la zona central de la deposición de múltiples materiales

4. recubrimiento conformado en superficies complejas

DALP ® Se puede depositar en las siguientes estructuras complejas:

• Macroporos de alúmina anódica (aao) con una rugosidad de 25 micras

• Nanoestructura silicio negro

• Zanja de alta relación profundidad - ancho con una profundidad de 60 micras

• Estructura de pared recta de 90 °

Sección transversal de la deposición de platino del sensor capacitivo de canal 20 micras. Los resultados del escaneo de elementos edx muestran que el platino se deposita en forma de preservación a lo largo de la pared lateral.

05. DALP ® Se está definiendo la fabricación futura

Procesamiento directo de capas atómicas (dalp) ®） No solo es un progreso en la tecnología de depósito de materiales, sino también una infraestructura intertemporal para la fabricación avanzada. Comprime el proceso tradicional de decenas de pasos en un solo proceso controlable por software mediante escritura directa sin máscara, integración de múltiples materiales, fabricación impulsada por Ia y operación atmosférica.

• De la unidad de litografía a la unidad de software

• De la fabricación al vacío a la fabricación atmosférica

• De múltiples cavidades a plataformas integradas

• De la tecnología fija a la fabricación inteligente adaptativa

Con la creciente demanda de alta precisión y diversidad de materiales en la industria, DALP ® Se está convirtiendo en una base tecnológica importante para semiconductores, fotónica, computación cuántica, microelectromes y fabricación espacial. No abre una mejora gradual, sino una revolución en la fabricación a nivel atómico.

06. Sobre la tecnología Atlantic 3D y dalp

Atlant 3D es una empresa de tecnología profunda fundada en 2018 con sede en copenhague, dinamarca, que se centra en lograr la fabricación "a nivel atómico". Su tecnología central es dalp ® （Direct Atomic Layer Processing）， Se puede lograr la deposición y el patrón de materiales precisos a nivel atómico sin necesidad de máscaras tradicionales y procesos de varios pasos. Las áreas de aplicación a las que sirve la compañía incluyen microelectrónica, fotónica, sensores, Computación cuántica y fabricación espacial. El desarrollo de la tecnología dalp es el resultado de la cooperación entre varias instituciones académicas e industriales.

• Doctora maksym plakhotnyuk (universidad técnica de dinamarca), Ivan Kundra (academia Eslovaca de ciencias) y Doctora Julien Bachmann (universidad de Erlangen - nuremberg): su investigación conjunta sobre técnicas de deposición local finalmente se publica en el libro "fabricación aditiva en modo de procesamiento de capas atómicas".

• Universidad de Grenoble y Universidad de lyon: el Doctor David Muñoz - Rojas (grenoble) trabaja para mejorar la tecnología de deposición de capas atómicas espaciales (ald), mientras que la doctora Catherine marichy (lyon) trabaja en el estudio de métodos de deposición estructurada y sin máscara en superficies directas. Sus esfuerzos han promovido la escalabilidad y la mejora de la precisión de los procesos locales de ald.

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