Двухфотонная настольная машина обладает очень высокой точностью обработки и может точно управлять областью реакции фоторезиста, обеспечивая четкость рисунка и сохранение деталей. Из - за нелинейных свойств двухфотонной фотолитографии фоторезист реагирует только в фокусной области лазерного луча, что делает процесс фотолитографии очень избирательным и позволяет эффективно избегать рассеянного света и тепловых эффектов, реагирующих на окружающие области.
I. Принцип работы
Двухфотонная настольная машина основана на двухфотонной фотолитографии, которая обеспечивает обработку нанометровой точности путем точного управления фокусирующим положением и интенсивностью лазера. Принцип его работы состоит в основном из следующих этапов:
Принцип двойной фотолитографии
Двойная фотонная литография - это технология, которая использует лазер для инициирования химической реакции материала через эффект поглощения двойных фотонов. В отличие от традиционной однофотонной фотолитографии, двухфотонная фотолитография зависит от фокусирующего эффекта фотона в локальной области, поглощая два фотона низкой энергии одновременно в фокусе фоточувствительного материала, что приводит к химической реакции материала. Из - за нелинейных свойств этого эффекта светочувствительный материал реагирует только при высокоинтенсивном лазерном облучении фокусирующей точки, достигая коррозии или скрещивания микроскопических областей.
2. Дизайн рабочего стола
Традиционное двухфотонное фотолитографическое оборудование является громоздким и дорогостоящим и часто требует использования в лабораториях или специализированных мастерских по производству микронанометров. Инновация двухфотонного рабочего стола заключается в том, что он сочетает в себе двухфотонную фотолитографию с дизайном рабочего стола, что делает устройство более миниатюрным и простым в эксплуатации. Он использует высокоточные лазерные источники света и движущиеся платформы для достижения эффективной и точной трехмерной печати и фотолитографии с помощью сложных оптических систем и компьютерных систем управления.
3. Лазерное сканирование и оптическое управление
Основным компонентом является высокоточная система лазерного сканирования, которая точно подвергается воздействию на поверхность фоторезиста, контролируя интенсивность лазерного луча и расположение точки фокусировки. В практической работе компьютерная система управления корректирует путь сканирования лазера и мощность лазерного луча в соответствии с потребностями пользователя для достижения высокоточной гравировки рисунка или печати трехмерной структуры.
II. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Концепция дизайна и технические характеристики делают его уникальным преимуществом в области микронанопроизводства, главным образом в следующих областях:
1. Сверхвысокое разрешение
Одной из отличительных особенностей является его высокое разрешение. Поскольку технология двойной фотонной литографии зависит от эффекта фокусировки лазерного луча, ее графическое разрешение может достигать нанометрового уровня и даже достигать точности обработки менее 10 нанометров. Это позволяет двухфотонным настольным компьютерам точно изображать сложные трехмерные структуры в небольшом пространстве, подходящие для изготовления ультрамалых микрооптических устройств, микромеханических и электрических систем (MEMS), микродатчиков и т. Д.
2. Трехмерные перерабатывающие мощности
Возможность обработки в трехмерном пространстве. Благодаря точному управлению фокусирующим положением лазерного луча, гравировка рисунка может быть выполнена на разных уровнях, что позволяет реализовать сложную трехмерную микроструктуру. Будь то стереоскопические оптические компоненты или сложные микродатчики и микрочипы с управлением потоком, можно достичь точного трехмерного производства.
Высокая точность и высокая избирательность
Двухфотонная настольная машина обладает очень высокой точностью обработки и может точно управлять областью реакции фоторезиста, обеспечивая четкость рисунка и сохранение деталей. Из - за нелинейных свойств двухфотонной фотолитографии фоторезист реагирует только в фокусной области лазерного луча, что делает процесс фотолитографии очень избирательным и позволяет эффективно избегать рассеянного света и тепловых эффектов, реагирующих на окружающие области.
Высокая светочувствительность и низкое энергопотребление
Высокая фоточувствительность двухфотонного фоторезиста позволяет двухфотонному настольному компьютеру выполнять высокоточную обработку при более низкой мощности лазера, что не только снижает потребление энергии, но и уменьшает тепловой эффект на фоторезист. Кроме того, низкий расход энергии позволяет поддерживать низкий подъем температуры во время длительных операций, повышая стабильность и срок службы оборудования.
5. Настольные операции и простота
Настольный дизайн делает его пригодным для использования в небольших средах, таких как лаборатории, научно - исследовательские центры и креативные пространства. Пользователи могут работать через графический интерфейс без сложного профессионального оборудования или навыков работы, что значительно снижает порог работы. Это позволяет технологии двойной фотонной литографии больше не ограничиваться исследованиями, а обычным инженерам и исследователям использовать ее для инновационного проектирования и прототипирования.
III. Общие параметры:
| Параметры системы | |
| фемтосекундный лазер | 1. Импульсная энергия: ≥ 0.01mJ@1MHz |
| 2. Средняя мощность: 10W@1MHz |
| Ширина импульса < 300fs |
| Частота повторения 1Гц - 1МГц |
| 5. Длина волны центра обработки луча 517 нм |
| Высокоточный стол | 1. Шестимерная управляемость (X, Y, Z, Tha X, Tha Y, Tha Z) |
| Прогресс сдвига 100mm × 100mm × 20mm |
| Точность повторного позиционирования при переносе ±75 нм |
| 4. Точность повторного позиционирования вращения 0001° |
| высокоточный модуль автоматической обработки волоконно - оптического волокна | Подходит для диаметра оптического волокна 100 - 250 мкм |
| Максимальная скорость подачи волокна 50 м / м |
| объектив | Поддержка более чем 20X, 50X, 60X, 100X мультипликаторов |
| Особенности обработки | Ширина линии обработки поверхности кристалла менее 200 нм |
| 2. Обработка волоконно - оптической решетки |
| Период обработки решетки менее 1 мкм |
| Выбор модулей | 1. Космические модуляторы света |
| 2. Модуль представления коэффициента преломления |
| 3. Высокоскоростные сканирующие вибраторы |
| Модуль автоматического слежения за высокоточной фокальной поверхностью |
| 5. Фотолитографические системы для полимерных материалов |
| Настройка программного обеспечения | Поддержка импорта нескольких графиков обработки |
| Программное обеспечение для поддержки структурного проектирования, скриптографического программирования |
| 3. Для обработки изображений волоконно - оптической решетки поддерживаются различные методы обработки, такие как точечное сканирование, пошаговое сканирование, сканирование с переменной траекторией и многожильное параллельное сканирование |
| 4. Поддержка автоматической идентификации, выравнивания, регулировки угла сердечника |