近日，由英國科學院院士Russell Cowburn教授團隊研制的小型臺式無掩膜直寫光刻系統（Durham Magneto Optics, MicroWriter ML3）分別落戶中科院沈陽金屬所和合肥師范學院，將助力國內(nei)各科研院所在(zai)新型材料加工(gong)、微納電子、光機電、微流控(kong)等諸多重點(dian)研究(jiu)領(ling)域取得近一步(bu)發展。

小型臺式無掩膜直寫光刻系統（MicroWriter ML3）進入國內科研領域已有十年時間，在國內約有200臺設備安裝落戶。憑借小巧緊湊的結構(70 cm x 70 cm x 70 cm)、友好的操作系統、簡單的維護需求、超高的直寫速度，特別是無需掩膜版即可直寫曝光的特點極大地優化了設計成本和研究效率，深(shen)受(shou)廣大科(ke)研(yan)用戶的(de)喜愛。在小型(xing)臺式無掩膜直(zhi)寫光刻系統(tong)MicroWriter優秀表現(xian)和(he)Quantum Design中(zhong)國全(quan)博士售后工程師團隊(dui)的(de)努力下(xia)，清華大學、北京(jing)大學、中(zhong)國科(ke)技(ji)大學、南京(jing)大學、復旦大學、中(zhong)科(ke)院等重點(dian)高校和(he)研(yan)究機構(gou)已復購多(duo)臺小型(xing)臺式無掩膜直(zhi)寫光刻系統(tong)MicroWriter，成為MicroWriter的(de)“回頭客"。

圖1中(zhong)科(ke)院沈陽金(jin)屬(shu)所安裝的配備0.4 μm鏡頭的MicroWriter旗(qi)艦型無掩膜(mo)光刻機

近日，中科院沈陽金屬所成功安裝了第一套小型臺式無掩膜直寫光刻系統MicroWriter ML3。結合新硬件配置，該系統可以實現0.4 μm的極限分辨率，同時擁有包括0.4 μm、0.6 μm、1 μm、2 μm和5 μm五種特征分辨率鏡頭，可以(yi)實現不同精(jing)度下的快速曝光(guang)應用。結合無掩膜版圖(tu)設(she)計(ji)，科(ke)研人員可以(yi)隨時嘗試修改曝光(guang)圖(tu)形，并可以(yi)通過設(she)備*的虛擬掩膜（Visual Mask aligner）功(gong)能實現實時對準觀測(ce)（如圖(tu)2所示），極大地提高了科(ke)研工作的時效(xiao)性和便(bian)捷性。

圖2. （左）虛擬掩膜對準的實時界(jie)面（藍色區域是要曝光的電極(ji)圖案(an)）及（右）終曝光顯(xian)影(ying)結果(guo)

圖3. 0.6 μm寬度的線(xian)條陣列(lie)曝光結果及局部細節

圖4. 0.4 μm孔徑的(de)點陣曝光結果(guo)及局部(bu)細節

同時，合肥師范學院根據自身教學與科研的需要選擇了小型臺式無掩膜直寫光刻系統Baby Plus型號。相比于功能全面的MicroWriter旗艦機型，Baby Plus著重于客戶的基本需求。Baby Plus配備有1 μm和5 μm兩個精度的鏡頭，可以滿足大部分的科研需求。

圖5. Quantum Design工程師(shi)為合(he)肥師(shi)范學院(yuan)師(shi)生進行無(wu)掩膜光刻(ke)機操作(zuo)培訓

這次在合肥師范學院安裝的MicroWriter Baby Plus配備的是405 nm波長光源，特別適用于在正性光刻膠上制備二維微納結構和三維灰度結構，助力客戶在微納機電，微納光學等領域的研究以及小批量的試產。Baby Plus也可升級成365 nm波長光源或365 nm-405 nm波長雙光源，方便研究人員制備以負性光刻膠為主的結構，滿足客戶的各種需求。

圖(tu)(tu)6.左圖(tu)(tu)為利用405nm光源制備(bei)的微納電極(ji)圖(tu)(tu)形，右圖(tu)(tu)為三維(wei)灰(hui)度圖(tu)(tu)形

小型臺式無掩膜直寫光刻系統MicroWriter的廣泛應用在助力國內科研發展的同時，也在全球其他有名單位獲得持續應用和好評，包括斯坦福大學、東京大學、新加坡國立大學、伯克利大學（UC Berkeley）和美國航天局（NASA）等，證明(ming)了國內外研究單(dan)位對(dui)其廣泛(fan)應用(yong)及可靠性的認可。

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1、小型臺式無掩膜直寫(xie)光刻系統- MicroWriter ML3：