양자 디바이스

양자 소자는 기존의 마이크로패브리케이션을 훨씬 능가하는 정밀도와 재현성을 요구합니다.
코히런스 시간과 소자 성능은 미세한 구조, 계면, 정렬 상태에 의해 결정되므로, 리소그래피 공정은 고도의 균일성과 정확한 오버레이를 달성해야 다층 소자를 안정적으로 제작할 수 있습니다.
Heidelberg Instruments는 마스크리스 및 직접 노광 리소그래피 솔루션을 통해 양자 소자의 전체 수명 주기에서 발생하는 제작상의 과제를 해결할 수 있는 연속적인 기술 포트폴리오를 제공합니다.

양자 소자 구현에서 리소그래피가 필수적인 이유

• 코히런스 보호: 리소그래피 단계에서 발생하는 미세 결함, 에지 거칠기 또는 정렬 불량은 직접적으로 노이즈와 디코히런스를 유발하여 큐비트 성능을 제한할 수 있습니다.
• 고충실도 2.5D 패터닝: 많은 양자 아키텍처에서는 수직/지형 제어뿐만 아니라 수평 해상도도 필요합니다.
• 다층 정렬: 다층 배선, 접합부, 포토닉스 스택 제작에는 정확한 오버레이가 필수적입니다.
• 타협 없는 확장성: 단일 큐비트 실험에서 수천~수백만 큐비트로 확장하려면, 엄격한 공차와 높은 처리량을 갖춘 제조 가능한 공정이 필요합니다.

개발 단계에 맞춘 솔루션

발견 및 기초 연구: NanoFrazor

새로운 소자 개념에서 최고 수준의 충실도가 필요할 때, NanoFrazor의 열 스캐닝 프로브 리소그래피(t-SPL)는 나노스케일 및 2.5D 구조에 대해 타의 추종을 불허하는 제어를 제공합니다.

• Closed-Loop 리소그래피(인-시투 이미징 + 피드백)를 통한 2 nm 미만 수직 정밀도 – 그레이스케일 지형 및 정밀 터널 장벽 제작에 이상적입니다.
• 직접 노광과 검사: 쓰기와 이미징을 동시에 수행하여 제작 중 구조를 검증할 수 있습니다.
• 목표 지향 소자 제작: 양자점, Josephson 접합, 패턴화된 1D/2D 소재.
• 습식 화학 공정의 불확실성을 제거하여 민감한 소재에 대한 공정 손상을 최소화합니다.

빠른 프로토타이핑 및 다중 사용자 R&D: DWL 66⁺ 및 MLA 150

속도와 유연성은 반복 주기를 가속화하고 창의적인 아키텍처를 신속하게 탐색할 수 있게 합니다. 마스크리스 워크플로우는 회전 시간과 마스크 비용을 제거합니다.

DWL 66⁺

• 최소 피처 크기 약 200 nm까지의 고해상도 직접 노광 – 빠른 CAD-to-기판 워크플로우.
• DWL을 사용해 큰 피처와 프로토타입을 제작하고, 전자빔은 가장 작은 작업과 느린 작업에만 사용하여 전자빔 부담을 줄입니다.

MLA 150

• 인터랙티브 ‘드로우 모드’를 통해 독특한 플레이크 및 헤테로구조 위에 전극을 정밀하게 배치할 수 있습니다.
• 오프셋, 회전, 스케일에 대한 디지털 보상을 통한 고급 정렬 – 다층 양자 스택에 필수적입니다.
• 다중 사용자 시설을 위해 설계되어 높은 가동 시간, 빠른 온보딩(<1시간), 접근 가능한 조작성을 제공합니다.

확장성과 생산성: ULTRA, VPG⁺, 및 MLA 300

디바이스 설계가 검증되었을 때, 제조를 위해 신뢰할 수 있고 재현 가능하며 높은 처리량을 갖춘 리소그래피가 필요합니다.

• 제조용 나노스케일 정밀도와 높은 오버레이 정확도 – 다층 초전도 회로, 포토닉 양자 칩, 양자점 배열 제작에 적합합니다.
• 견고한 기계 플랫폼(에어 베어링 스테이지, 차동 간섭계)을 통해 우수한 정렬 정확도와 재현성을 제공합니다.
• 완전 자동화 및 마스크 핸들링으로 사이클 타임을 단축하고 대규모에서도 안정적인 수율을 보장합니다.
• MLA 300은 양자 칩의 고급 패키징을 지원합니다.

기술적 차별화: 우리가 다른 점

• 포트폴리오 연속성: 단일 큐비트 실험에서 대량 생산까지, 공정 연속성을 유지하며 통합되는 장비.
• 클로즈드-루프 계측: 인-시투 이미징과 피드백(NanoFrazor)으로 공정 불확실성을 줄입니다.
• 높은 오버레이 및 정렬 정확도: 다층 양자 회로를 위해 설계된 장비 구성(에어 베어링 스테이지, 간섭계, 능동 열 보상).
• 마스크리스 민첩성: 빠른 반복, 적은 장비 병목 현상, 프로토타이핑 개발 비용 절감.
• 응용 전문성: 초전도, 포토닉스, 2D 소재 플랫폼에 맞게 공정 흐름을 최적화하기 위해 연구소 및 제조사와 협력합니다.

귀하의 플랫폼(초전도, 포토닉스, 스핀/반도체, 2D)을 알려주시면, 최적의 툴체인과 공정 접근 방식을 추천해드립니다.
디바이스 요구사항 상담이나 상세 사양 요청은 당사 전문가에게 문의하세요.