高精度灰度光刻3D打印

国际上，激光直写设备是光掩模制备的主要工具，尤其在高世代TFT-Array掩模的平面图形，面积可达110英寸（瑞典MICRONIC）单价高于1.5亿元/套，制备一个线宽分辨率1.5微米的110吋光掩模单价500万RMB；然而，这种激光直写设备并不适用于微纳3Ｄ形貌结构和深纹图形制备。已有的基于蓝光405nm直接成像光刻（DIL）适合光刻分辨率较低的图形，也不适用于3D结构的灰度光刻。因此，面向柔性光电子材料与器件的需求，必须攻克大面积3D形貌的微结构的高效高精度制备，解决海量数据高效率转化、高精度数据迭代与叠加曝光，高速率飞行直写技术的难题。双光子灰度光刻敬请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司。高精度灰度光刻3D打印

Nanoscribe独有的体素调谐技术2GL®可以在确保优越的打印质量的同时兼顾打印速度，实现自由曲面微光学元件通过3D打印精确对准到光纤或光子芯片的光学轴线上。NanoscribeQX平台打印系统配备光纤照明单元用于光纤芯检测，确保打印精细对准到光纤的光学轴线上。共焦检测模块用于3D基板拓扑构图，实现在芯片的表面和面上的精细打印对准。Nanoscribe灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®是市场上基于2PP原理微纳加工技术中打印速度**快的。其动态体素调整需要相对较少的打印层次，即可实现具有光学级别、光滑以及纳米结构表面打印结果。这意味着在满足苛刻的打印质量要求的同时，其打印速度远远超过任何当前可用的2PP三维打印系统。2GL®作为市场上快的增材制造技术，非常适用于3D纳米和微纳加工，在满足优越打印质量的前提下，其吞吐量相比任何当前双光子光刻系统都高出10到60倍。高精度灰度光刻3D打印灰度光刻技术作为一种新型的光刻技术，具有突破传统光刻技术的优势。

NanoscribeQuantumX平台系统的超高速无掩模光刻技术的重要部分是Nanoscribe独有专项的双光子灰度光刻技术（2GL®）。该技术将灰度光刻的出色性能与双光子聚合的精确性和灵活性完美结合，使其同时具备高速打印，完全设计自由度和超高精度的特点。已满足高级复杂增材制造对于优异形状精度和光滑表面的极高要求。这种具有创新性的增材制造工艺很大程度缩短了企业的设计迭代，打印样品结构既可以用作技术验证原型，也可以用作工业生产上的加工模具。Nanoscribe双光子灰度光刻微纳打印系统技术要点在于：这项技术的关键是在高速扫描下使激光功率调制和动态聚焦定位达到精细同步，这种智能方法能够轻松控制每个扫描平面的体素大小，并在不影响速度的情况下，使得样品精密部件能具有出色的形状精度和超光滑表面。该技术将灰度光刻的出色性能与双光子聚合的精确性和灵活性*结合，使其同时具备高速打印，完全设计自由度和超高精度的特点。从而满足了高级复杂增材制造对于优异形状精度和光滑表面的极高要求。

微纳3D打印其实和与灰度光刻有点相似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不光是微透镜阵列结构（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，对于双光子聚合的微结构，我们需要通过LIGA工艺获得金属模具，但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作，并通过纳米压印技术进行复制。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。双光子灰度光刻技术将灰度光刻的高性能与双光子聚合的精确性和灵活性完美结合。

将激光照射到光敏材料上以形成纳米尺寸的3D打印物体，其中吸收的光的强度特别高。Nanoscribe是一家德国双光子增材制造系统制造商，2019年6月25日，南极熊从外媒获悉，该公司近日推出了一款新型的机器QuantumX。该系统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，其尺寸可小至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。相比于传统的二进制光刻技术，灰度光刻技术可以更高效地利用光刻胶，降低成本。高精度灰度光刻3D打印

Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司为您讲解双光子灰度光刻技术的运用。高精度灰度光刻3D打印

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。高精度灰度光刻3D打印