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納米3D結(jié)構(gòu)直寫機(jī)
納米3D結(jié)構(gòu)直寫機(jī)

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北京裕隆時(shí)代科技有限公司

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3D納米結(jié)構(gòu)高速直寫機(jī)

源自IBM**研發(fā)成果

NanoFrazor納米3D結(jié)構(gòu)直寫機(jī)的問世,源于IBM蘇黎世研發(fā)中心在納米加工技術(shù)的**研究成果。

NanoFrazor納米3D結(jié)構(gòu)直寫機(jī)**次將納米尺度下的3D結(jié)構(gòu)直寫工藝快速化、穩(wěn)定化。通過靜電力精確控制的直寫垂直精度高達(dá)2nm,可以將256級(jí)灰度反映的高度信息精細(xì)的轉(zhuǎn)移到直寫介質(zhì)上。

該技術(shù)自問世以來已經(jīng)多次刷新了世界上*小3D立體結(jié)構(gòu)的尺寸,創(chuàng)造了世界上*小的馬特洪峰模型,*小立體世界地圖,*小刊物封面等世界記錄。


獨(dú)特的直寫與反饋流程

與以往使用AFM技術(shù)進(jìn)行納米刻蝕的嘗試不同,NanoFrazor為了獲得可靠的穩(wěn)定性和可重復(fù)性,重新開發(fā)了直寫流程:
PPA(聚苯二醛) 直寫膠涂敷在樣品表面。背熱式直寫探針,針尖溫度可達(dá)300~400℃。與針尖接近的PPA受熱瞬間分解,周圍部分由于PPA熱導(dǎo)率低而不受影響。熱針震動(dòng)模式直寫,直寫時(shí)探針加熱,每次下針幅度受靜電力控制,垂直精度2nm,從而寫出3D圖形。冷針接觸模式掃描,回程掃描時(shí)探針冷卻,由側(cè)壁的熱感應(yīng)器探測樣品高度變化(精度0.1nm), 獲得樣品形貌。反饋數(shù)據(jù)修正下一行直寫。

獨(dú)有的直寫針尖設(shè)計(jì)

普通的AFM針尖無法滿足上述NanoFrazor直寫流程的需求,因此NanoFrazor所用針尖是由IBM專門研發(fā)設(shè)計(jì)的。該針尖具有兩個(gè)電阻加熱區(qū)域,在針尖上方的加熱區(qū)域可以加熱到1000oC,從而使針尖的溫度達(dá)到300~400 oC。第二處加熱區(qū)域作為熱導(dǎo)率傳感器位于側(cè)臂處,其能感知針尖與樣品距離的變化,精度高達(dá)0.1nm。因此在每行直寫進(jìn)程結(jié)束后的回掃結(jié)構(gòu)時(shí),并不是通過針尖起伏反饋形貌信息,而是通過熱導(dǎo)率傳感器感應(yīng)形貌變化,從而實(shí)現(xiàn)了比AFM快1000余倍的掃描速度,同避免了針尖的快速磨損消耗。


NanoFrazor納米3D結(jié)構(gòu)直寫優(yōu)勢
1.可以幾乎實(shí)時(shí)觀察直寫結(jié)果,而不需要顯影、定影、觀測的傳統(tǒng)步驟,因此能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題,縮短結(jié)構(gòu)、工藝開發(fā)周期。2.因?yàn)槊啃兄睂憛?shù)都根據(jù)上一行直寫結(jié)果進(jìn)行了修正,所以避免了樣品平整度、溫度變化等帶來的誤差,有效地解決了熱漂移帶來的精度問題。3.能夠通過掃描結(jié)果進(jìn)行定位,二次套刻精度高達(dá)3nm. 4.以樣品表面形貌為特有標(biāo)定物的拼接技術(shù),將NanoFrazor的不同直寫區(qū)域(Max.75um x 75um)的拼接誤差控制在10nm左右。5. 與電子束曝光相當(dāng)?shù)模玻募{米直寫能力:l 超快的直寫速度,約相當(dāng)于普通AFM掃描速度的1000倍,而與電子束曝光速度相當(dāng)l 高達(dá)10nm的half pitch分辨率。

圖形轉(zhuǎn)移通過NanoFrazor3D納米結(jié)構(gòu)直寫機(jī)獲得的納米圖形結(jié)構(gòu),可以通過傳統(tǒng)成熟的工藝技術(shù),如干法刻蝕,電鍍、注射成型法等進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移。

RIE干法刻蝕

RIE+Lift off

電鍍

注射成型


其他功能

l納米顆粒有序定位排列

l納米局部化學(xué)反應(yīng)誘導(dǎo)

l表面化學(xué)圖案、結(jié)構(gòu)生成

納米顆粒有序定位排列

氧化石墨烯的定位還原


應(yīng)用領(lǐng)域

快速原型設(shè)計(jì)開發(fā)

l衍射透鏡,全息圖

l非球面微透鏡陣列

l波導(dǎo)纖維、光子晶體

lMEMS/NEMS

l表面等離子激元,超材料

l納米磁學(xué)

l納米電子器件

l生物細(xì)胞研究

l納米流體控制

l反物質(zhì)物理學(xué)

微納結(jié)構(gòu)

l防偽標(biāo)識(shí)

lDFB 激光、

l ASICs 的關(guān)鍵部位加工

模板加工

l光掩模板

l納米壓印印章

l注射成型模具
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