数字微纳加工设备

技术开发单位

中国科学院光电技术研究所

技术概述

数字微纳加工设备通过数字化控制空间光调制器实现像素级光场自由操控，利用高数值孔径投影物镜生成高分辨率图形，结合高速扫描工件台同步运动，实现大面积、高分辨力，任意微纳图形结构的加工。其由高均匀性照明系统、空间光调制器、高数值孔径物镜、检焦系统、精密扫描工件台，以及高速并行控制系统等部分组成。该项目为《军用技术转民用推广目录（2017年度）》中高端装备领域的重点推荐项目。

技术指标

该项目开发出了应用于大面积三维数字微纳结构加工的数字微细加工设备，包含表面三维微纳光刻、三维微立体增材制造等系列产品，技术指标如下：

1. 表面三维微纳光刻设备。该设备的横向加工分辨率为1μm，纵向加工分辨率为1μm，工件台的运动速度为10mm/s，横向加工面积为1英寸（约2.54cm）～4英寸（约10.16cm），纵向加工高度为10μm，缩小倍率为7.6倍，焦面检测精度为1μm。

2. 三维微立体增材制造设备。该设备的横向加工分辨率为25μm，纵向加工分辨率为100μm，横向加工面积为1英寸（约2.54cm），纵向加工高度为10mm，放大倍率为2倍。

技术特点

该设备在工作过程中，照明系统匀化准直后的光照射到空间光调制器上，通过空间光调制器对光场进行像素化调制，使其形成不同的图形分布，然后，通过高数值孔径物镜成像到基片表面。在扫描过程中，检焦系统对基片表面进行实时检测，并结合工件台多自由度同步运动与掩模图形精密控制，实现快速、高分辨率、大面积微纳图形加工。……