全新的QuantumX无掩模光刻系统能够数字化制造高精度2维和2.5维光学元件。作为世界上头一个双光子灰度光刻系统,在充分满足设计自由的同时,一步制造具有光学质量表面以及高形状精度要求的微光学元件,达到所见即所得。全新的NanoscribeQuantumX系统适用于工业生产中所需手板和模具的定制化精细加工。该无掩模光刻系统颠覆了自由形状的微透镜、微透镜阵列和多级衍射光学元件的传统制作工艺。而且QuantumX提供了完全的设计自由度、高速的打印效率、以及增材制造复杂结构超光滑表面所需的高精度。快速、准确的增材制造工艺极大地缩短了设计迭代周期,实现了低成本的微纳加工。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。北京高分辨率灰度光刻技术3D打印
QuantumXshape是一款真正意义上的全能机型。基于双光子聚合技术,该激光直写系统不只是快速成型制作的特别好的机型,同时适用于基于晶圆上的任何亚微米精度的2.5D及3D形状的规模化生产。QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格,从而实现亚体素的尺寸控制。此外,受益于双光子灰度光刻对体素的微调,该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑,同时保持高精度的形状控制。广东德国灰度光刻无掩膜激光直写Nanoscribe双光子灰度光刻系统Quantum X适用于制造微光学衍射以及折射元件。
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)
Nanoscribe对准双光可光刻技术搭配nanoPrintX,一种基于场景图概念的软件工具,可用于定义对准3D打印的打印项目。树状数据结构提供了所有与打印相关的对象和操作的分层组织,用于定义何时、何地、以及如何进行打印。在nanoPrintX中可以定义单个对准标记以及基板特征,例如芯片边缘和光纤表面。使用QuantumXalign系统的共焦单元或光纤照明单元,可以识别这些特定的基板标记,并将其与在nanoPrintX中定义的数字模型进行匹配。对准双光子光刻技术和nanoPrintX软件是QuantumXalign系统的标配。灰度光刻技术是一种非接触、高精度的光刻技术,具有较高的灵活性和自由度。
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。灰度光刻技术可用于制造复杂掩膜版。吉林双光子灰度光刻3D微纳加工
灰度光刻技术可以应用于微电子、光电子、生物医学等多个领域。北京高分辨率灰度光刻技术3D打印
作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版,可适用于批量生产的流水线工业程序,例如注塑,热压花和纳米压印等加工流程,从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点,同时缩短创新微纳光学器件(如衍射和折射光学器件)的整体制造时间。另外,QuantumX打印系统非常适合DOE的制作。该系统的无掩模光刻解决方案可以满足衍射光学元件所需的横向和纵向高分辨率要求。基于双光子灰度光刻技术(2GL®)的QuantumX打印系统可以实现一气呵成的制作,即一步打印多级衍射光学元件,并以经济高效的方法将多达4,096层的设计加工成离散的或准连续的拓扑。北京高分辨率灰度光刻技术3D打印