上海超高速无掩膜光刻系统

全新QuantumXshape作为Nanoscribe工业级无掩膜光刻系统QuantumX产品系列的第二台设备，可实现在25cm²面积内打印任何结构，很大程度推动了生命科学，微流体，材料工程学中复杂应用的快速原型制作。QuantumXshape作为具备光敏树脂自动分配功能的直立式打印系统，非常适合标准6英寸晶圆片工业批量加工制造。高速3D微纳加工系统QuantumXshape可实现出色形状精度和高精度制作。这种高质量的打印效果是结合了特别先进的振镜系统和智能电子系统控制单元的结果，同时还离不开工业级飞秒脉冲激光器以及平稳坚固的花岗岩操作平台。QuantumXshape具有先进的激光焦点轨迹控制，可操控振镜加速和减速至特别快的扫描速度，并以1MHz调制速率动态调整激光功率。无掩膜光刻是一类不采用光刻掩膜版的光刻技术。上海超高速无掩膜光刻系统

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，这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子，其加工分辨率达到了120nm，超越了衍射极限，同时还没有使用诸如近场加工之类的解决方案，而是单纯的利用了材料的性质。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。天津2GL无掩膜光刻技术更多有关3D双光子无掩模光刻技术和产品，请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司。

为了进一步提升技术先进性，科研人员又在新材料研发的过程中发现了巨大的潜力。一方面，利用SCRIBE新技术的情况下，高折射率的光刻胶可进一步拓展对打印结构的光学性能的调节度。另一方面，低自发荧光的可打印材料非常适用于生物成像领域。Nanoscribe公司的IP系列光刻胶，例如具有高折射率的IP-n162和具有生物相容性和低自发荧光的IP-Visio已经为接下来的研究提供了进一步的可能。为了证明SCRIBE新技术的巨大潜力，科研人员打印了众多令人瞩目的光学组件，例如已经提到的龙勃透镜。此外科研人员还打印了消色差双合透镜（如图示）。通过色散透镜聚焦的光因波长不同焦点位置也不尽相同。通过组合不同折射率的透镜可帮助降低透镜的色差。在给出的例子中，成像中的荧光强度和折射率高度相关，同时将打印的双透镜中的每个单独透镜可视化。

Nanoscribe首届线上用户大会于九月顺利召开，在微流控研究中，通常在针对微流控器件和芯片的快速成型制作中会结合不同制造方法。亚琛工业大学（RWTHUniversityofAachen）和不来梅大学（UniversityofBremen）的研究小组提出将三维结构的芯片结构打印到预制微纳通道中。生命科学研究的驱动力是三维打印模拟人类细胞形状和大小的支架，以推动细胞培养和组织工程学。丹麦技术大学(DTU)和德国于利希研究中心的研究团队展示了他们的成就，并强调了光刻胶如IP-L780和Nanoscribe新型柔性打印材料IP-PDMS的重要性。在微纳光学和光子学研究中，布鲁塞尔自由大学的研究人员提出了用于光纤到光纤和光纤到芯片连接的锥形光纤和低损耗波导等解决方案。阿卜杜拉国王科技大学的研究团队3D打印了一个超小型单纤光镊，以实现集成微纳光学系统。连接处理是光子集成研究的挑战。正如明斯特大学（WWU）研究人员所示，Nanoscribe微纳加工技术正在驱动研究用于集成纳米多孔电路的混合接口方法。麻省理工学院（MIT）的科学家们正在使用Nanoscribe的2PP技术制造用于高密度集成光子学的光学自由形式耦合器。无掩膜光刻机可以读取任何CAD数据。

由Nanoscribe研发的IP系列光刻胶是用于特别高分辨率微纳3D打印的标准材料。所打印的亚微米级别分辨率器件具有特别高的形状精度，属于目前市场上易于操作的“负胶”。IP树脂作为高效的打印材料，是Nanoscribe微纳加工解决方案的基本组成部分之一。我们提供针对优化不同光刻胶和应用领域的高级配套软件，从而简化3D打印工作流程并加快科研和工业领域的设计迭代周期，包括仿生表面，微光学元件，机械超材料和3D细胞支架等。世界上头一台双光子灰度光刻（2GL®）系统QuantumX实现了2D和2.5D微纳结构的增材制造。该无掩模光刻系统将灰度光刻的出色性能与Nanoscribe的双光子聚合技术的精度和灵活性相结合，从而达到亚微米分辨率并实现对体素大小的超快控制，自动化打印以及特别高的形状精度和光学质量表面。Nanoscribe的Quantum X打印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。上海Nanoscribe无掩膜光刻技术

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Nanoscribe称，QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术（two-photongrayscalelithography，2GL）的工业系统，目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合，可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。多层衍射光学元件（diffractiveopticalelement，DOE）可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成，从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示，折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力，可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列，以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状，如球面和非球面透镜。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业，并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目，打印队列支持连续执行一系列打印作业。该软件有程序向导，可在一开始就指导设计师和工程师完成打印作业，并能够接受任意光学设计的灰度图像。例如，可接受高达32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件，以便使用Nanoscribe的QuantumX进行直接制造。上海超高速无掩膜光刻系统

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