科學(xué)家們基于Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP),發(fā)明了GRIN光學(xué)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(xué)元件。憑借這種全新的制造工藝,科學(xué)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(xué)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。無掩膜光刻技術(shù)以其高精度、高效率、低成本、高靈活性和廣泛的應(yīng)用范圍等優(yōu)勢特點。海南2GL無掩膜光刻設(shè)備

事實上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應(yīng)用在微納制造領(lǐng)域的,其先驅(qū)者是東京大阪大學(xué)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解決方案,而是單純的利用了材料的性質(zhì)。來自不來梅大學(xué)微型傳感器、致動器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學(xué)家們發(fā)明了一種全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系統(tǒng),利用雙光子聚合原理(2PP)結(jié)合光刻技術(shù),將自由形式3D微流控混合元件集成到預(yù)制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達100微升/分鐘的高流速樣品,適用于藥物和納米顆粒制造,快速化學(xué)反應(yīng)、生物學(xué)測量和分析藥物等各種不同應(yīng)用。浙江2GL無掩膜光刻技術(shù)無掩膜光刻技術(shù)可大幅提高芯片制造效率。

雙光子聚合(2PP)是一種可實現(xiàn)比較高精度和完全設(shè)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(yīng)用于微納光學(xué)、微流體、材料表面工程、MEMS等其他領(lǐng)域中晶圓級規(guī)模生產(chǎn)的理想工具。
全新QuantumXshape作為Nanoscribe工業(yè)級無掩膜光刻系統(tǒng)QuantumX產(chǎn)品系列的第二臺設(shè)備,可實現(xiàn)在25cm2面積內(nèi)打印任何結(jié)構(gòu),很大程度推動了生命科學(xué),微流體,材料工程學(xué)中復(fù)雜應(yīng)用的快速原型制作。QuantumXshape作為具備光敏樹脂自動分配功能的直立式打印系統(tǒng),非常適合標準6英寸晶圓片工業(yè)批量加工制造。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特別快的掃描速度,并以1MHz調(diào)制速率動態(tài)調(diào)整激光功率。它的實時調(diào)整能力也減小了由反應(yīng)時間造成的加工誤差。

QuantumXshape技術(shù)特點概要:快速原型制作,高精度,高設(shè)計自由度,簡易明了的工程流程;工業(yè)驗證的晶圓級批量生產(chǎn);200個標準結(jié)構(gòu)的通宵產(chǎn)量;通用及專門使用的打印材料;兼容自主及第三方打印材料QuantumXshape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系統(tǒng),用于快速原型制作和晶圓級批量生產(chǎn),以充分挖掘3D微納加工在科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的潛力。該系統(tǒng)是基于雙光子聚合技術(shù)(2PP)的專業(yè)激光直寫系統(tǒng),可為亞微米精度的2.5D和3D物體的微納加工提供極高的設(shè)計自由度。QuantumXshape可實現(xiàn)在6英寸的晶圓片上進行高精度3D微納加工。這種效率的提升對于晶圓級批量生產(chǎn)尤其重要,這對于科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用有著重大意義。它可以根據(jù)不同需求進行快速的圖案設(shè)計和修改,無需制作復(fù)雜的掩膜板,提高了加工的靈活性和效率。天津進口無掩膜光刻無掩光刻
無掩膜光刻技術(shù)具有高精度和高分辨率的特點。海南2GL無掩膜光刻設(shè)備
Nanoscribe的QuantumX形狀與其他一些利用2PP技術(shù)的打印機競爭,例如UpNano的NanoOne高分辨率微增材制造(μAM)解決方案;LithoProf3D,一種由另一家德國公司MultiphotonOptics制造的先進微型激光光刻3D打印機,以及Microlight3D基于2PP的交鑰匙3D打印機Altraspin。作為市場上的新選擇之一,QuantumXshape承諾采用“非常先進的微加工工藝”,可實現(xiàn)高精度增材制造,在其中可以比較好平衡精度和速度,以實現(xiàn)特別高水平的生產(chǎn)力和質(zhì)量。Nanoscribe認為該打印機能夠產(chǎn)生“非常出色的輸出”,該打印機依賴于基于移動鏡技術(shù)的振鏡(Galvo)系統(tǒng)和基于堅固花崗巖的平臺上的智能電子系統(tǒng)控制單元,并結(jié)合了行業(yè)-級脈沖飛秒激光器。QuantumXshape可以使用Nanoscribe專有的聚合物和二氧化硅材料打印3D微型部件,并且對第三方或定制材料開放。此外,它可以通過設(shè)備的集成觸摸屏和遠程訪問軟件nanoConnectX進行控制,允許遠程控制連接打印機的打印作業(yè),將實驗室的準備時間減少到限度低值,并在共享系統(tǒng)時簡化團隊協(xié)作。海南2GL無掩膜光刻設(shè)備