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。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。灰度光刻技术的精度受到灰度值的影响。江苏德国灰度光刻
Nanoscribe高速灰度光刻微纳加工打印系统QuantumX的中心是Nanoscribe独jia专li的双光子灰度光刻技术。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。德国Nanoscribe公司在2019慕尼黑光博会展LASERWorldofPhotonics上发布了全新工业级双光子灰度光刻微纳打印系统QuantumX,并荣获创新奖。该系统是世界上No.1基于双光子灰度光刻技术(2GL?)的精密加工微纳米打印系统,可应用于折射和衍射微光学。江苏灰度光刻设备灰度光刻技术采用图像处理的方法。
来自不来梅大学微型传感器、致动器和系统(IMSAS)研究所的科学家们发明了一种全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系统,利用双光子聚合原理(2PP)结合光刻技术,将自由形式3D微流控混合元件集成到预制的晶圆级二维微流道中。该微型混合器可以处理高达100微升/分钟的高流速样品,适用于药物和纳米颗粒制造,快速化学反应、生物学测量和分析药物等各种不同应用。事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作(毕竟科学家不是艺术家,不是做的好看就行了)。
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。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司带您了解微纳3D打印和灰度光刻技术的区别。
QuantumX新型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。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。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灰度光刻技术将灰度光刻的性能与双光子聚合的精确性和灵活性结合。江苏灰度光刻设备
灰度光刻技术可提高光刻胶的分辨率。江苏德国灰度光刻
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。高精度的增材制造可打印出顶端的折射微纳光学元件。得益于Nanoscribe双光子灰度光刻技术所具有的设计自由度和光学质量的特点,您可以进行几乎任何形状,包括球形,非球形或者自由曲面和混合的创新设计。Nanoscribe双光子聚合技术所具有的高设计自由度,可以在各种预先构图的基板上实现波导和混合折射衍射光学器件等3D微纳加工制作。结合Nanoscribe公司的高精度定位系统,可以按设计需要精确地集成复杂的微纳结构。江苏德国灰度光刻