半導体産業の転換点となるか？ハイデルベルグ・インストゥルメンツ、3Dリソグラフィーシステム開発のためマルチフォトン・オプティクスを買収

はじめに: 世界的なチップ不足により、大手企業は既存の危機に対処するための新しい技術を模索しており、積層造形はその選択肢の 1 つです。
Antarctic Bearは、2021年3月30日にMultiphoton Optics GmbHが正式にHeidelberg Instruments Mikrotechnik GmbHの完全子会社になったことを知りました。この買収は、微細構造の生産と技術の融合を意味し、レーザーシステムの分野における Made in Germany の研究、開発、生産をさらに強化します。この合併により、マイクロ光学分野における同社の市場地位も拡大します。
△ナノフレイザープロフェッショナル
マルチフォトン・オプティクス社の次期CEOであるベネディクト・シュテンダー博士は、ハイデルベルグ・インストゥルメンツ社は理想的なパートナーであり、合併は顧客、従業員、そして技術そのものに利益をもたらすだろうと語った。ハイデルベルグインストゥルメンツのグローバルネットワークを活用することで、MPO の知名度が向上し、2 光子重合用の新しいシステムを開発し、サポートする顧客数を増やすことができました。
△ NanoFrazorチップを使用した鋭い垂直銀電極。 Pt までの距離を正確に制御することで、原子フィラメントを高周波 (100 MHz) および低電圧 (100 mV) でオン/オフに切り替えることができます。
3Dリソグラフィーとマイクロオプティクスの拡張
Multiphoton Optics (MPO) の従業員は現在、レーザーリソグラフィーの国際市場リーダーの 1 つである Heidelberg Instrument グループの一員です。ハイデルベルグ・インストゥルメンツ社のCEO、コンラッド・ロスラー氏は、MPOは2光子リソグラフィーの先駆者であり、サブミクロン3Dプリンティング用の高性能露光システムを開発してきたと語った。 MPO は従来のレーザーリソグラフィー技術とのギャップを縮めており、今回の買収により、マイクロ光学および構造化表面における同社の地位がさらに拡大することになります。
△マルチフォトンオプティクスのマスクレス3Dリソグラフィー技術は、複雑な構造を単一の処理ステップで製造できます。 SEM 画像は、新しいイメージングまたは照明アプリケーション用のレンズシステムを生成する能力を例示的に示しています。
現在、MPO は、マイクロ光学に特化して、自由形状 3D 曲面やさまざまな 3D 構造の製造を専門としています。研究開発の焦点は、主に二光子重合 (TPP) の製造プロセスと、アプリケーション固有のソフトウェアおよびハードウェアモジュールにあります。ハイデルベルグ・インストゥルメンツは、MPO による 3D リソグラフィーシステムのさらなる開発に大きな期待を寄せており、一方、マルチフォトン・オプティクスは、新しい親会社の販売サポート、生産能力、およびグローバルサービスネットワークにアクセスできるようになります。
△ NanoFrazor パターニングおよびリフトオフ技術を使用して、高解像度の金属トップゲートを InAs ナノワイヤの上に正確に配置します。
ハイデルベルグ機器と半導体産業<br /> 1,000 台を超えるシステムを導入している Heidelberg Instruments AG (HIMT) は、高精度リソグラフィーシステムとナノファブリケーションツールの開発と製造における世界有数の企業です。 HIMT システムは、世界中の産業施設や科学施設に設置されています。これらは、半導体、量子コンピューティング、フォトニクス、2D 材料、IoT、および関連する多くのアプリケーション領域を含む複数の分野で、効率的な直接イメージングやフォトマスク製造に使用できます。 35 年を超える経験と非常に熱心な開発者を擁する Heidelberg Instruments は、マイクロおよびナノ製造の要件と特定の顧客に合わせた複雑なリソグラフィーソリューションを提供します。
△ULTRA半導体レーザーマスクマシンは、疫病とますます緊迫する国際情勢の影響を受けており、世界的なチップ不足は国内外の電子産業に大きな打撃を与えています。 2021年3月31日、Antarctic Bearは世界的なチップ不足が3Dプリンティングに影響を与えるかどうかについて議論しました（https://www.nanjixiong.com/thread-145526-1-1.html）。結論としては、影響を与えることになるが、同時に 3D プリント技術も解決策の一部となる可能性がある。たとえば、3D Systems は、ウェーハステージの熱管理とマニホールドの流体フローの最適化を改善することで、電子機器の製造を簡素化および最適化しようとしています。アンタークティック・ベアは、今回の買収は半導体製造業界にとって付加製造技術の挑戦でもあると考えています。
△ 単一の 20 nm AuNP の決定論的アセンブリ。 a) 単一の 20 nm AuNP アレイの SEM 画像。 b) 異なる凝集状態にある 20 nm AuNPs クラスターの SEM 画像。
ハイデルベルグ・インストゥルメンツは半導体分野で豊富な経験を持っています。同社は2019年に中国フォトマスクグループに半導体レーザーマスクライターULTRAを納入した。 2021年、同社のNanoFrazor Scholar熱走査プローブリソグラフィーシステムが、中国杭州市西湖大学の鄭暁睿博士の光電子ナノチップ向け先端リソグラフィー研究所（ALIEN）に正常に設置されました。さらに、ハイデルベルグインストゥルメンツ社の NanoFrazor は、多くの科学研究における重要なツールとして技術サポートも提供しています。たとえば、中国の南京大学の研究者は、20ナノメートル未満のサイズの機能性粒子を組み立てることに成功しました。また、ETHチューリッヒとアーヘン大学の研究者は、相変化材料を使用して新しいタイプのメタサーフェスを作成しました。同社が製造する機器は、将来、より多くの科学研究チームや半導体業界全体に、より多くの新しいナノ電子デバイスをもたらすだろうと信じています。
△チューリッヒ工科大学とアーヘン大学の研究者らが相変化材料を使って新しいタイプのスーパー表面を作った
マルチフォトンオプティクスについて
Multiphoton Optics GmbH は、フラウンホーファー・ケイ酸塩研究所 ISC からのスピンオフ企業です。2013 年に設立され、ヴュルツブルクに本社を置く同社は、2 光子重合 (TPP) による 3D リソグラフィーのグローバルソリューションプロバイダーです。この技術により、マイクロ光学およびマイクロシステム技術、光相互接続、マイクロメカニクス、生体医学工学における複雑な機能構造の製造が可能になります。
△ナノフレイザー学者

参考：1. ハイデルベルグ・インストゥルメンツとマルチフォトン・オプティクスの合併
2. 世界的なチップ不足は 3D プリンターに影響しますか?
3. 中国フォトマスクグループが半導体レーザーマスクライターを受注
4. ナノフレイザーの遠隔設置実績
5. 走査型ナノプローブを用いた熱修飾テンプレートを用いた単一20nm以下の機能性ナノ粒子の決定論的組み立て
6. 熱走査プローブと相変化材料を組み合わせた調整可能なメタサーフェスの可能性
7. ナノ電子デバイスのラピッドプロトタイピング

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