作為全球微納加工領(lǐng)域的明星產(chǎn)品，由英國(guó)皇家科學(xué)院院士Russell Cowburn教授團(tuán)隊(duì)研制的無掩膜直寫光刻機(jī)（Durham Magneto Optics, MicroWriter ML3）再度落戶南京大學(xué)微制造與集成工藝中心，助力南京大學(xué)在微納電子、光機(jī)電、微流控等諸多重點(diǎn)研究領(lǐng)域的發(fā)展。無掩膜直寫光刻機(jī)（MicroWriter ML3）進(jìn)入國(guó)內(nèi)科研領(lǐng)域已有將近十年，在包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中科院等重點(diǎn)高校和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)積累了超過百位用戶。其操作友好，維護(hù)簡(jiǎn)單，特別是無掩膜版直寫曝光的特點(diǎn)大地優(yōu)化了設(shè)計(jì)成本和研究效率，深受廣大科研用戶的喜愛。
圖1 南京大學(xué)微制造與集成工藝中心
近期，南京大學(xué)現(xiàn)代工學(xué)院徐挺教授研究組在微制造與集成工藝中心成功安裝了第二套MicroWriter ML3系統(tǒng)（如上圖右上方所示，套安裝于2019年）。結(jié)合新硬件配置，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高0.4 μm的限分辨率，同時(shí)擁有包括0.4 μm，0.6 μm，1 μm，2 μm和5 μm五種特征分辨率鏡頭，可以實(shí)現(xiàn)不同精度下的快速曝光應(yīng)用。結(jié)合無掩膜版圖設(shè)計(jì)，方便科研人員隨時(shí)嘗試修改曝光圖形，并可以通過設(shè)備特有的虛擬掩膜（Visual Mask aligner）功能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)對(duì)準(zhǔn)（如圖2所示），大地提高了科研工作的時(shí)效性和便捷性。
圖2. （左）虛擬掩膜對(duì)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)界面（藍(lán)色區(qū)域是要曝光的電圖案）及（右）終曝光顯影結(jié)果
圖3. 0.6 μm寬度的線條陣列曝光結(jié)果及局部細(xì)節(jié)
圖4. 0.4 μm孔徑的點(diǎn)陣曝光結(jié)果及局部細(xì)節(jié)
同時(shí)，為了豐富科學(xué)研究的諸多應(yīng)用環(huán)境，MicroWriter配置了豐富的選裝硬件，提供包括波長(zhǎng)為405 nm，385 nm和365 nm的光源系統(tǒng)，或者選裝雙光源系統(tǒng)；針對(duì)不同曝光速度和應(yīng)用精度，可以選擇5種曝光精度的物鏡鏡頭；也可以選配帶有背面對(duì)準(zhǔn)功能的鏡頭配置，實(shí)現(xiàn)背面對(duì)準(zhǔn)，正面曝光應(yīng)用；還可以實(shí)現(xiàn)多層次要求的3D灰度曝光；另外，曝光過程中的實(shí)時(shí)聚焦和溫度修正功能也可以在大面積曝光過程中修正鏡頭焦距和導(dǎo)軌定位。
軟件方面，MicroWriter同樣配置多種使用功能，包括可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的快速定位功能；可以提供表面形貌輪廓結(jié)果的表面分析儀；可以提供實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)的虛擬掩膜功能；還可以實(shí)現(xiàn)多片、多任務(wù)的一次性曝光并進(jìn)行統(tǒng)一結(jié)果分析的便捷應(yīng)用。
MicroWriter無掩膜光刻直寫機(jī)的廣泛應(yīng)用在助力國(guó)內(nèi)科研發(fā)展的同時(shí)，也在全球其他知名單位，包括斯坦福大學(xué)、伯克利大學(xué)和美國(guó)航天局等，獲得持續(xù)應(yīng)用和好評(píng)。時(shí)隔兩年，南京大學(xué)微制造和集成工藝中心的第二套MicroWriter的落戶應(yīng)用，也大地證明了國(guó)內(nèi)研究單位對(duì)其廣泛應(yīng)用及可靠性的認(rèn)可。同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)外強(qiáng)大技術(shù)團(tuán)隊(duì)的持續(xù)跟進(jìn)，MicroWriter必將更好、更快、更強(qiáng)地助力南京大學(xué)研究組在微納研究前沿上取得更大進(jìn)步！
相關(guān)產(chǎn)品：
1、小型臺(tái)式無掩膜光刻機(jī)- Microwriter ML3
