灰度光刻

一、       灰度光刻

光刻通常是指將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到涂有光致抗蝕劑（或稱光刻膠）的硅片上，通過一系列生產(chǎn)步驟將硅片表面薄膜的特定部分除去的一種圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)。

光刻示意圖

灰度光刻是利用光刻膠在低劑量曝光下的不wan quan顯影，在不同位置給予不同的劑量從而獲得光刻三維結(jié)構(gòu)的曝光方式。

灰度光刻示意圖

二、灰度光刻的常見方式

灰度光刻被廣泛應(yīng)用于光通信、第三代半導(dǎo)體、微納光學(xué)、微納電子學(xué)、超材料、量子通信和量子計(jì)算等前沿研究領(lǐng)域。目前實(shí)現(xiàn)灰度光刻的常見方式有三種：電子束光刻、單點(diǎn)激光直寫和DMD無掩膜光刻。

01 電子束灰度光刻

電子束灰度光刻需要套刻和刻蝕相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。將結(jié)構(gòu)劃分為不同刻蝕深度的區(qū)域，然后通過反復(fù)的套刻和刻蝕操作即可得到灰度圖樣。該方式與傳統(tǒng)的紫外光刻相比具有更高的分辨率和精度，可以制作出更復(fù)雜的微納米結(jié)構(gòu)。不過在經(jīng)過多次光刻處理后，套刻精度會(huì)受到限制，同時(shí)開發(fā)周期被拉長。

02 單點(diǎn)激光直寫灰度光刻

單點(diǎn)激光直寫灰度光刻，需要將激光束直接聚焦到樣品表面通過控制激光在不同位置的劑量變化實(shí)現(xiàn)對(duì)灰度圖形的控制和加工。與前者相比，其工藝簡(jiǎn)單，避免了套刻對(duì)準(zhǔn)環(huán)節(jié)，但是精度不如前者。

03 DMD無掩膜灰度光刻

DMD無掩膜灰度光刻，是通過可編程的控制器件調(diào)制照明光束，從而達(dá)到曝光不同圖形的目的。與此同時(shí)，通過程序調(diào)整DMD的像素灰階實(shí)現(xiàn)灰度調(diào)制。該方式極大地簡(jiǎn)化了光刻制版流程，提高了光刻的靈活性。此外，還具有可重復(fù)性好、制作周期短等優(yōu)點(diǎn)。相比于單點(diǎn)激光直寫的方式，在保證精度的同時(shí)，又具備了更高的加工效率。

三、關(guān)于托托科技

托托科技是一家專注于顯微光學(xué)加工和顯微光學(xué)檢測(cè)的公司，在基于數(shù)字微鏡器件（DMD）的無掩膜光刻技術(shù)領(lǐng)域中進(jìn)行了數(shù)年的深入研究和技術(shù)沉淀。特別地，托托科技致力于研究4096連續(xù)灰階的灰度光刻技術(shù)，成效顯著。托托科技基于自主研發(fā)的無掩膜光刻機(jī)，開發(fā)了如衍射光柵、微透鏡陣列、菲涅爾透鏡等一系列灰度光刻應(yīng)用案例。

托托科技一直致力于對(duì)設(shè)備底層技術(shù)的鉆研和開發(fā)，堅(jiān)持自主研發(fā)創(chuàng)新，不斷尋求技術(shù)突破，努力為客戶帶去設(shè)備和優(yōu)良的體驗(yàn)。

應(yīng)用案例

多級(jí)衍射透鏡

菲涅爾透鏡

TOF擴(kuò)散器

微透鏡陣列

波前調(diào)控器件

DOE(衍射光學(xué)器件)

螺旋相位片圖例

2階

4階

8階

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64階

128階 

256階