以光为刀，助攻微纳器件制备 ——无掩模紫外光刻机重磅出击

常规紫外投影光刻机需要先制作掩模板，耗材成本高、制备周期长，很难满足材料器件实验室对灵活性和实验进度的要求。近年发展起来的无掩模光刻技术突破这一技术限制，实现任意形状编程、全自动高精度大尺度拼接的无掩模光刻，随时将您的设计转化为实际的成品，大幅度减少研制测试周期，强有力地助攻微纳器件制备工作。

概念

紫外投影光刻通过将特定形状的光斑投射到器件表面涂敷的光刻胶上，光刻胶被辐照区域产生化学变化，在曝光、显影后即可形成微米精度的图样；通过进一步的刻蚀或蒸镀，最终可在样品表面形成所需要的结构。作为材料、器件、微结构与微器件常用的制备技术，紫外投影光刻被广泛用于维纳结构制备、半导体器件电极制备、太赫兹／毫米波器件制备、光学掩模版制备、PCB制造等应用中。

先锋科技代理品牌TuoTuo科技，其基于多年微纳结构制备经验，自主研发高均匀度紫外光源，高保真指引光路，高精度、大行程、大承载纳米位移台等核心技术，结合高稳定机械结构、自动化和软件设计，推出全自动高精度无掩模光刻机。

特性

此款无掩模步进式UV光刻机实力强劲，优势明显，主要表现在如下三个方面：

一、高分辨率

专有设计的投影光路确保亚微米的刻写精度，典型值可以达到几百纳米；

图1 样例电极在5x － 100x显微镜下的图样

二、无掩模光刻，所见即所得

传统的掩模板光刻需要针对特定形状的器件制作专门的掩模；在器件研发的进程中，不停地设计制作掩模板耗费了大量的成本和时间。无掩模光刻技术无需掩模板，随时可以按照需求刻写任意图案，非常适合实验室对光刻机的灵活、多样、即时、便利的要求。

图2 刻写过程说明

图2为刻写过程的简要说明。样品表面旋涂光刻胶后置入光刻机，需刻写图案以位图方式导入软件。指引光在样品的实时图像表示即将刻写的内容，可通过软件将图像平移／缩放／旋转，以精确调节刻写位置。经过刻写、显影及后处理，即可获得需要的微结构。

图3套刻功能

在已有结构的样品上增刻新的结构通常称为“套刻”；通过指引光可以方便的指引即将刻写的位置，并可通过软件进行角度、尺寸等调整，调整完成后即可将新结构精确的套刻至原结构之上。

三、高精度拼接功能

图4 拼接功能；右下图为全幅待刻写图样，左下图为单次曝光区域

单次曝光能够刻写的区域受显微物镜视场限制，高分辨刻写时刻写区域较小。大区域、高分辨刻写时，系统通过样品平移扫描的方式进行拼接刻写。

拼接刻写完全是自动化的，用户只需要导入所需要的图形即可。可使用软件对图形进行缩放、旋转、平移等操作，以实现理想的定位和尺寸。

拼接所采用的高精度平移台保证±100nm的绝对定位精度，确保亚微米尺度光刻的无缝过渡。最大拼接尺寸可达200mm。

无掩模光刻系统的图样可以实时调整，所以拼刻的图形可以是任意形状的而不限于周期图样。

除此之外，无掩模步进式UV光刻机还具有如下高级功能：

电动Z轴平移及自动对焦：可方便用户对焦，并实现对表面凹凸、倾斜样品的准确刻写；

环境防护：标配UV防护功能；标配机箱除湿功能，确保长时间自动光刻时样品不受湿度变化影响；

灰度刻写功能：支持对指定区域的曝光量进行设定，实现灰度刻写；

订制手套箱兼容的光刻系统，样品自旋涂－曝光－显影－后处理均在手套箱内完成，适用于对氧气敏感的样品；

图5 已交互客户的手套箱内UV光刻系统示意图

技术支持与试样、试用

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