在双光子灰度光刻工艺中,激光功率调制和动态聚焦定位在高扫描速度下可实现同步进行,以便对每个扫描平面进行全体素大小控制。Nanoscribe称,QuantumX在每个扫描区域内可产生简单和复杂的光学形状,具有可变的特征高度。离散和精确的步骤,以及本质上为准连续的形貌,可以在一个步骤中完成打印,而不需要多步光刻或多块掩模制造。QuantumX支持多种类型衬底,包括透明和不透明的衬底,可用于比较大尺寸为6英寸的晶圆。Nanoscribe展示了其公司易于操作的光刻机,允许高纵横比,支持高结构,无需掩模、旋涂和预烘烤或后烘烤。灵活性高:由于无需制作实体掩膜版,无掩膜光刻技术可以快速地更改光刻图案,方便进行试制和修改。黑龙江Nanoscribe灰度光刻3D打印

我们往往需要通过灰度光刻的方式来实现微透镜阵列结构,灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版(掩膜接触式光刻)或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透,而某些区域光刻胶部分曝光,从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构(如下图4所示,八边金字塔结构)。微透镜阵列也是类似,可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意,灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多,约为Ra=100nm,前两者可以会的Ra=50nm的球面。微纳3D打印这种方法与灰度光刻有点类似,但是原理不同,我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合,利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构,不仅只是微透镜阵列结构(如下图5所示),该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构,后续可以通过LIGA工艺获得金属模具,并通过纳米压印技术进行复制。北京超高速灰度光刻想在芯片、光纤上精确打印?纳糯三维灰度光刻提供纳米级对准精度。

现代光电设备在系统的复杂化与小型化得到了巨大改进。一种应用需求为使用定制的透镜阵列来准直和投射来自线性排列的边缘发射激光二极管以形成复合激光线。消费类相机和投影模块中的微型光学元件通常需要多个元件才能满足性能规格。复杂的组装对于需要组合成具有微米间距的线性阵列提出了额外的挑战。塑料模型元件可以提供特殊的曲率需求,尽管可用的折射率会导致高度弯曲的表面产生球面像差,从而抑制准直性能。硅灰度光刻技术可以在单个高折射率表面上实现复杂的透镜形状,同时还可以在多个孔之间提供精确的对准和间距。多孔径透镜阵列设计用于沿快轴准直激光,并在慢轴上提供±3°发散角。阵列中的每个元素还包含偏心和衍射项,以偏置主光线角并与发散的光锥重叠以形成连续的激光线。
来自德国亚琛工业大学以及莱布尼兹材料研究所科学家们使用Nanoscribe的3D双光子无掩模光刻系统以一种全新的方式制作带有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道,该器件的非常重要部件是模拟蜘蛛喷丝头的复杂喷嘴设计。科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术(2PP)打印微型通道的聚合物母版,并结合软灰度光刻技术做后续复制工作。随后,在密闭的微流道中通过芯片内3D微纳加工技术直接制作复杂结构喷丝头。这种集成复杂3D结构于传统平面微流控芯片的全新方式为微纳加工制造打开了新的大门。斯图加特大学和阿德莱德大学的研究人员联手澳大利亚医学研究中心,共同合作研发了世界上特别小的3D打印微型内窥镜。该内窥镜所用到的微光学器件宽度只有125微米,可以用于直径小于半毫米的血管内进行内窥镜检查先进封装的热管理微结构,通过灰度光刻制作,兼顾光传输与散热性能。

经过10年的市场销售,Nanoscribe已帮助了许多科学和工业领域的开拓者和创新的带领者,例如,为ICT生产DOE,微光学以及光子引线键合。他们的新IP-Visio在30个国家/地区拥有1,000多个用户,受到业界的强烈关注。2019年6月该公司推出了一款新型的机器QuantumX,使用双光子光刻技术制造纳米尺寸的折射和衍射微光学元件,尺寸可小至200微米。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法,“Beers定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制,QuantumX采用双光子灰度光刻技术,克服了这些限制,提供了前所未有的设计自由度和易用性,我们的客户正在微加工的前沿工作。“。纳糯三维的灰度光刻技术,为生命科学、材料工程的复杂3D结构提供原型方案。2GL灰度光刻3D光刻
灰度光刻技术采用图像处理的方法。黑龙江Nanoscribe灰度光刻3D打印
基于双光子聚合(2PP),一种提供比较高精度和完整设计自由度的增材制造方法和Nanoscribe专有的双光子灰度光刻(2GL)技术,Nanoscribe认为直接激光写入系统是微加工的比较好选择几乎任何,在面积达25cm²的区域上都具有亚微米级精度。Nanoscribe的联合创始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示,该公司正在通过其新机器为科学和工业用途的晶圆级高精度微制造设定新标准。“虽然QuantumX已经通过双光子灰度光刻技术推动了平面微光学器件的超快速制造,但我们希望QuantumX形状能够使基于双光子聚合的高精度3D打印成为高效可靠的工具用于研究实验室和工业中的快速原型制作和批量生产。”。黑龙江Nanoscribe灰度光刻3D打印