項目介紹:面向微納3D形貌的紫外光刻直寫技術與設備

湖北11选5最高奖金是多少钱 www.bwcjtn.com.cn 1、項目背景
       隨著下一代信息產業的快速發展,對光電子器件與先進材料的超薄化、輕量化和先進功能提出迫切需求。

       薄型化、輕量化意味著微納結構的運用。然而,大面積3D微納結構的設計與制造面臨巨大挑戰。首先,大面積3D微納結構涉及海量數據處理與設計。例如,一個超薄導光器件上的微透鏡有數千萬個以上;一件口徑10mm以上的超透鏡,含有數十億到數百億個數據單元;一幅大尺寸透明電路傳感器涉及數十Tb以上的數據量;大口徑薄膜成像透鏡涉及精確3D形貌,數據量會數量級增大;第二,將設計數據轉換成微納結構的途徑與效率。如何將這么龐大數據直接轉換成微納3D結構?不僅需要高速率海量數據并行處理、壓縮、傳輸與轉化技術,還需轉換系統的高精度、可調性與可靠性;第三,工藝技術保障。大面積襯底伴隨著不平整度遠大于光刻系統的焦深,因此,必須解決襯底不平整性對微結構分辨率和保真度的影響,解決與成像焦深的矛盾,才能實現高保真3D微結構的高效率制備。

       從未來應用端出發,用于空間觀測的大口徑薄膜透鏡需要3D形貌的微結構制備,用于激光雷達速率提升的結構光器件,需要不同臺階的微結構制備,MEMS傳感器需要深圖形3D結構的多重對準制備;可穿戴電子、透明電極、柔性微電路需要大面積精密圖形高效制備等,牽引出面向微納3D形貌的紫外激光直寫光刻技術與系統的需求。

       國際上,激光直寫設備是制備高世代LCD面板光掩模的技術手段,面積達100英寸,線寬分辨率達1.5微米,主要有瑞典MYCRONIC等公司提供。德國海德堡儀器的激光直寫設備也主要應用于光掩模制備。這種用于光掩模的激光直寫設備的主要功能適合TFT-Array平面圖形制備,大面積微納3D形貌結構和深紋圖形制備是一個新技術領域。

面向微納3D結構的大面積紫外光刻直寫設備

2、項目創新點
       該項目提出空間光與位相光的混合調制方法,將光刻直寫系統的光學分辨率從傳統投影系統0.5微米,提高到[email protected]波長;提出基于數字光場調控、通過傅立葉級數分解和脈沖結構光場疊加曝光的模式,單次掃描光刻獲得3D形貌結構的新方法;提出將投影光刻光路、共焦顯微光路和光學對準共光路的方式,預檢測襯底形貌(不平整度),將襯底形貌參數轉換成自動導航數據,不間斷飛行直寫,不需要步進停頓對準,實現復雜結構的高精度對準和連續光刻制備。

       在上述創新點基礎上,自主研制成功了針對大面積微納3D形貌的紫外激光直寫光刻設備,為大面積光電子器件和材料制備提供必需裝備,同時也支持在第三代半導體襯底(翹曲)上的深紋圖形的高速套刻,為氧化物、氮化物襯底的圖形光刻提供了先進手段,其中,iG?ra?p?her?1500設備支持70英寸幅面100nm分辨率的3D結構深度0-50微米@50深度分辨率)光刻,將設計數據直接轉化成為曝光參數。

微納3D形貌結構(渦旋、聚光、深孔、仿生)

OLED鏤空掩模、結構光器件

       基于自主建立的“微納柔性制造工藝平臺”,通過大型紫外直寫光刻設備,制備大面積納米壓印3D模板,采用柔性納米UV壓印/轉印等工藝,研制成功大尺寸透明導電材料、微納3D光學材料、結構光器件、薄膜聚光薄膜和仿生微納結構材料。在照明顯示、觸控傳感、隱身屏幕和OLED鏤空金屬掩模板等領域應用。
微納結構設計與制造在功能化新材料、新器件創新中發揮獨特作用,推進了多項高性能產業的創新和在相關行業的替代性應用,例如大尺寸柔性(超?。┕獾繾硬牧嫌肫骷諳允菊彰?、智能交互觸控終端的產業化。


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4、客觀評價
       該項目作為國家“863計劃”-先進制造領域的標志性成果,受科技部邀請參加了國家“十二五”科技創新成就展和香港、澳門中華科創展。
       科技部萬鋼部長以及國內外納米科技領域著名學者專家參觀視差和交流后,認為這是納米科技領域原創成果填補空白、補短板和產業化的成功例子。

5、結語
       蘇大維格一直堅持自主創新的道路,通過產學研合作,不斷提高自主創新能力。將繼續加大科技協同創新力度,聚合創新資源,推進軍民融合和產學研深度合作,加快高技術成果轉化和產業對接的步伐,不忘初心,砥礪前行。