北京無掩膜光刻技術(shù)

事實上，雙光子聚合加工是在2001年開始真正應用在微納制造領域的，其先驅(qū)者是東京大阪大學的Kawata教授以及孫洪波教授。當時這個實驗室在nature上發(fā)表的一篇工作，也就是傳說中的納米牛引起了極大的轟動：《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices：Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是，這篇文獻中還進行了另外一個更厲害的工作，這兩位教授做出了當時世界上特別小的彈簧振子，其加工分辨率達到了120nm，超越了衍射極限，同時還沒有使用諸如近場加工之類的不太通用的解決方案，而是單純的利用了材料的性質(zhì)。Nansocribe公司的無掩模光刻系統(tǒng)，采用一種全新的方式解決了制造并集成3D微納結(jié)構(gòu)到2D微流體通道的問題 。北京無掩膜光刻技術(shù)

雙光子聚合（2PP）是一種可實現(xiàn)比較高精度和完全設計自由度的增材制造方法。而作為同類比較好的3D微加工系統(tǒng)QuantumXshape具有下列優(yōu)異性能：首先，在所有空間方向上低至100納米的特征尺寸控制，適用于納米和微米級打??；其次制作高達50毫米的目標結(jié)構(gòu)，適用于中尺度打印。高速3D微納加工系統(tǒng)QuantumXshape可實現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果，同時還離不開工業(yè)級飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅固的花崗巖操作平臺。QuantumXshape具有先進的激光焦點軌跡控制，可操控振鏡加速和減速至比較好掃描速度，并以1MHz調(diào)制速率動態(tài)調(diào)整激光功率。QuantumXshape帶有獨特的自動界面查找功能，可以以低至30納米的精度檢測基板表面。這種在比較高掃描速度下的納米級精度體現(xiàn)，再加上自校準程序，可在特別短的時間內(nèi)實現(xiàn)可靠和準確的打印，為3D微納加工樹立了新榜樣。這些優(yōu)異的性能使QuantumXshape成為快速原型制作和應用于微納光學、微流體、材料表面工程、MEMS等其他領域中晶圓級規(guī)模生產(chǎn)的理想工具。北京無掩膜光刻技術(shù)Quantum X 新型超高速無掩模光刻系統(tǒng)的技術(shù)中心是Nanoscribe特別研發(fā)的雙光子灰度光刻技術(shù)（2GL?）。

Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)所具有的高設計自由度，可以在各種預先構(gòu)圖的基板上實現(xiàn)波導和混合折射衍射光學器件等3D微納加工制作。結(jié)合Nanoscribe公司的高精度定位系統(tǒng)，可以按設計需要精確地集成復雜的微納結(jié)構(gòu)。由Nanoscribe研發(fā)的IP系列光刻膠是用于特別高分辨率微納3D打印的標準材料。所打印的亞微米級別分辨率器件具有特別高的形狀精度，屬于目前市場上易于操作的“負膠”。IP樹脂作為高效的打印材料，是Nanoscribe微納加工解決方案的基本組成部分之一。我們提供針對優(yōu)化不同光刻膠和應用領域的高級配套軟件，從而簡化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領域的設計迭代周期，包括仿生表面，微光學元件，機械超材料和3D細胞支架等。

為了進一步提升技術(shù)先進性，科研人員又在新材料研發(fā)的過程中發(fā)現(xiàn)了巨大的潛力。一方面，利用SCRIBE新技術(shù)的情況下，高折射率的光刻膠可進一步拓展對打印結(jié)構(gòu)的光學性能的調(diào)節(jié)度。另一方面，低自發(fā)熒光的可打印材料非常適用于生物成像領域。Nanoscribe公司的IP系列光刻膠，例如具有高折射率的IP-n162和具有生物相容性和低自發(fā)熒光的IP-Visio已經(jīng)為接下來的研究提供了進一步的可能。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力，科研人員打印了眾多令人矚目的光學組件，例如已經(jīng)提到的龍勃透鏡。此外科研人員還打印了消色差雙合透鏡（如圖示）。通過色散透鏡聚焦的光因波長不同焦點位置也不盡相同。通過組合不同折射率的透鏡可幫助降低透鏡的色差。在給出的例子中，成像中的熒光強度和折射率高度相關(guān)，同時將打印的雙透鏡中的每個單獨透鏡可視化。Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技（上海）有限公司帶您了解無掩膜光刻技術(shù)相關(guān)信息。

Nanoscribe稱，QuantumX是世界上**基于雙光子灰度光刻技術(shù)（two-photongrayscalelithography，2GL）的工業(yè)系統(tǒng)，目前該技術(shù)正在申請專利。2GL將灰度光刻技術(shù)與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)相結(jié)合，可生產(chǎn)折射和衍射微光學以及聚合物母版的原型。QuantumX的軟件能實時控制和監(jiān)控打印作業(yè)，并通過交互式觸摸屏控制面板進行操作。為了更好地管理和安排用戶的項目，打印隊列支持連續(xù)執(zhí)行一系列打印作業(yè)。該軟件有程序向?qū)?，可在一開始就指導設計師和工程師完成打印作業(yè)，并能夠接受任意光學設計的灰度圖像。例如，可接受高達32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件，以便使用Nanoscribe的QuantumX進行直接制造。在雙光子灰度光刻工藝中，激光功率調(diào)制和動態(tài)聚焦定位在高掃描速度下可實現(xiàn)同步進行，以便對每個掃描平面進行全體素大小控制。Nanoscribe稱，QuantumX在每個掃描區(qū)域內(nèi)可產(chǎn)生簡單和復雜的光學形狀，具有可變的特征高度。離散和精確的步驟，以及本質(zhì)上為準連續(xù)的形貌，可以在一個步驟中完成打印，而不需要多步光刻或多塊掩模制造。想要了解雙光子無掩模光刻技術(shù)在微納醫(yī)學中的應用，請關(guān)注Nanoscribe中國分公司-納糯三維。天津2PP無掩膜光刻三維微納米加工系統(tǒng)

無掩膜光刻是一類不采用光刻掩膜版的光刻技術(shù)，即采用電子束直接在硅片上制作出需要的圖形。北京無掩膜光刻技術(shù)

科學家們基于Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP)，發(fā)明了GRIN光學微納制造工藝。這種新的制造技術(shù)實現(xiàn)了簡單一步操作即可同時控制幾何形狀和折射率來打印自由曲面光學元件。憑借這種全新的制造工藝，科學家們完成了令人印象深刻的展示制作，打印了世界上特別小的可聚焦可見光的龍勃透鏡（15μm直徑）。相似于人類眼睛晶狀體的梯度，這種球面晶狀體的折射率向中心逐漸增加，使其具有獨特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系統(tǒng)可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學組件打印于微孔支架材料上（例如孔狀硅材及二氧化硅）。突出特點是不再像常規(guī)的雙光子聚合（2PP）那樣在基體表面進行直寫，而是在孔型支架內(nèi)。通過調(diào)整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內(nèi)材料的聚合量，從而影響打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技術(shù)（通過激光束曝光控制的亞表面折射率）可以在保證亞微米級別的空間分辨率同時，對折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過0.3。北京無掩膜光刻技術(shù)

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