使用全息打印的光刻工艺
设计定稿后,生产流程即进入光刻工序。 罗埃姆 Holoprint操作系统负责管控我们自主研发的无掩模纳米光刻设备系列。该系统以易用性为核心,配备直观的用户界面,使操作人员无需经过大量培训即可完成设计文件加载、曝光参数设置以及光刻工艺的执行。
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光刻胶玻璃基板上的曝光
光刻工艺始于一块涂有薄层光刻胶的玻璃基底,其厚度通常约为3微米。光刻胶是一种对光敏感的有机化合物,当受到特定波长的光照时会发生化学变化。随后,将玻璃基板安装在光刻机的精密运动平台上,该平台可实现亚微米级的定位精度。
罗埃姆 的DK系列 浮雕 (减压)光刻机利用聚焦激光束,将设计图案直接写入光刻胶表面。与传统全息技术需使用物理掩模不同,我们的无掩模工艺通过算法控制,实时调节激光束在光刻胶表面扫描时的强度、位置及驻留时间。激光根据设计文件,在材料表面刻蚀出深度、宽度和密度各异的微米级沟槽、脊状结构及其他形貌。沟槽深度可从浅表纹理直至深达10微米的复杂结构不等。
这一工艺的精度令人瞩目。我们的DK系列设备可实现0.5微米的光刻精度,写入速度最高可达每小时20平方厘米,最大光刻尺寸为500×500毫米(亦可定制更大规格)。算法能够精确控制每个微结构槽的形状、宽度、深度及密度,而这些微结构的组合则决定了最终产品在观察时的光衍射与反射特性。不同的槽形设计会产生各异的光学效果:紧密排列的平行线条形成衍射光栅,将白光分解为光谱色;曲面槽则产生类似透镜的聚焦效应;而复杂的多级结构则营造出三维立体的景深感。
经激光曝光后,玻璃基板进入化学显影工序,其中被曝光的光刻胶被选择性溶解,从而暴露出微结构化的表面浮雕图案。经显影后的玻璃母版已将全息图像以微观沟槽与脊纹的物理形貌完整地记录下来。该玻璃母版是后续所有复制件的原始基础。
罗埃姆 同时还推出Matrix3D动态光刻机,可实现真彩色三维动画效果;以及CK-2真彩色光刻机,无需任何油墨即可生成全彩色光学图像。这些先进设备将创作可能性从传统的灰度光刻拓展至栩栩如生、逼真的光学影像领域。