在微納加工科研工作中，經(jīng)常會(huì)遇到加工模式不統(tǒng)一的現(xiàn)實(shí)問題：高精度一維線條加工需要矢量直寫設(shè)備，大面積二維圖案曝光依賴平面光刻設(shè)備，立體 2.5D 結(jié)構(gòu)制備又要使用灰度光刻設(shè)備。傳統(tǒng)解決方案需要采購多臺(tái)不同設(shè)備，加工過程中反復(fù)切換設(shè)備，工藝流程割裂，同時(shí)帶來較高的使用成本。

托托科技自主研發(fā)無掩模紫外光刻機(jī)，融合激光直寫與 DMD 無掩模版光刻技術(shù)，可直接將數(shù)字化設(shè)計(jì)文件轉(zhuǎn)化為微納結(jié)構(gòu)，一臺(tái)設(shè)備集成矢量直寫、平面光刻、灰度光刻三種加工能力，是科研實(shí)驗(yàn)室實(shí)用的數(shù)字化微納加工工具。

激光直寫：數(shù)字驅(qū)動(dòng)，直接完成高精度圖形寫入

激光直寫工作原理為計(jì)算機(jī)控制紫外激光束，按照預(yù)設(shè)矢量路徑在光刻膠表面逐點(diǎn)掃描曝光；搭配精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)樣品位移，動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)保障光斑質(zhì)量穩(wěn)定，二者配合實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)圖形直接寫入。 區(qū)別于需要物理掩模版的面曝光工藝，激光直寫全部圖形由數(shù)字文件定義，修改設(shè)計(jì)方案無需更換硬件。

托托科技無掩模 紫外光刻機(jī)的激光直寫模塊，可實(shí)現(xiàn)百納米級(jí)關(guān)鍵尺寸加工，得到高縱深比圖形；加工圖案一體成型，線條邊緣光滑，降低拼接、套刻工藝帶來的邊緣粗糙、斷點(diǎn)缺陷。適合高精度線條、定制化電極圖案制備以及器件小批量原型驗(yàn)證工作。

核心指標(biāo)：1D 矢量直寫加工精度可達(dá) 300?nm

DMD 數(shù)字微鏡技術(shù)：實(shí)現(xiàn)大面積并行曝光

激光直寫加工精度優(yōu)異，但大面積、高密度圖形加工時(shí)，逐點(diǎn)掃描模式加工效率有限。設(shè)備搭載 DMD 數(shù)字微鏡技術(shù)，采用步進(jìn)式并行投影模式，單次曝光即可完成完整圖案轉(zhuǎn)移。 圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)備軟件后，DMD 微鏡陣列生成對(duì)應(yīng)反射圖案完成曝光，兼顧加工精度與大面積加工效率，DMD 模塊同時(shí)支撐平面光刻、灰度光刻兩種工作模式。

2D 平面光刻模式

DMD 微鏡工作在 “開啟 / 關(guān)閉” 二元狀態(tài)，形成數(shù)字黑白掩模，將完整圖案轉(zhuǎn)移至光刻膠。 加工精度可達(dá) 300?nm，加工速度可達(dá)1200?mm2/min，加工效率優(yōu)于逐點(diǎn)掃描，適配微流控通道、器件電極陣列等大面積二維圖案快速制備場景。

2.5D 灰度光刻模式

依托 DMD 對(duì)曝光劑量的可控調(diào)節(jié)，光刻膠經(jīng)顯影之后形成連續(xù)三維浮雕形貌。設(shè)備支持 4096 階灰度調(diào)制，可以加工平滑斜面、復(fù)雜曲面等多種微納三維結(jié)構(gòu)。

激光直寫提供高精度光束掃描能力，DMD 數(shù)字微鏡實(shí)現(xiàn)高效并行曝光。兩種技術(shù)集成于同一套設(shè)備，完整覆蓋 1D 矢量線條、2D 平面圖形、2.5D 立體結(jié)構(gòu)的加工需求，不用更換設(shè)備即可完成多類型微納結(jié)構(gòu)加工。

托托科技無掩模紫外光刻機(jī)已應(yīng)用于多項(xiàng)前沿科研項(xiàng)目，矢量直寫/平面/灰度光刻的無掩模紫外光刻機(jī)，適配二維材料電子器件、微納光子結(jié)構(gòu)、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算芯片、生物醫(yī)療器件等研究方向。 無論是基礎(chǔ)研究的電極制備、研發(fā)階段的結(jié)構(gòu)，還是小批量功能器件工藝開發(fā)，設(shè)備都可以提供穩(wěn)定的加工精度與靈活的加工能力，支撐科研項(xiàng)目從概念設(shè)計(jì)到樣品產(chǎn)出。