再添新力！小型台式无掩膜光刻机（MicroWriter）再度落户南京大学

发布日期：2021-11-19

作为全球微纳加工领域的明星产品，由英国科学院院士Russell Cowburn教授团队研制的无掩膜直写光刻机（Durham Magneto Optics, MicroWriter ML3）再度落户南京大学微制造与集成工艺中心，助力南京大学在微纳电子、光机电、微流控等诸多重点研究领域的发展。无掩膜直写光刻机（MicroWriter ML3）进入国内科研领域已有将近十年，在包括清华大学、北京大学、中国科技大学、南京大学、复旦大学、中科院等重点高校和研究机构已经积累了超过百位用户。其操作友好，维护简单，特别是无掩膜版直写曝光的特点地优化了设计成本和研究效率，深受广大科研用户的喜爱。

图1 南京大学微制造与集成工艺中心

近期，南京大学现代工学院徐挺教授研究组在微制造与集成工艺中心成功安装了第二套MicroWriter ML3系统（如上图右上方所示，套安装于2019年）。结合新硬件配置，该系统可以实现高0.4 μm的极限分辨率，同时拥有包括0.4 μm，0.6 μm，1 μm，2 μm和5 μm五种特征分辨率镜头，可以实现不同精度下的快速曝光应用。结合无掩膜版图设计，方便科研人员随时尝试修改曝光图形，并可以通过设备特有的虚拟掩膜（Visual Mask aligner）功能实现实时观测对准（如图2所示），地提高了科研工作的时效性和便捷性。

图2. （左）虚拟掩膜对准的实时界面（蓝色区域是要曝光的电极图案）及（右）终曝光显影结果

图3. 0.6 μm宽度的线条阵列曝光结果及局部细节

图4. 0.4 μm孔径的点阵曝光结果及局部细节

同时，为了丰富科学研究的诸多应用环境，MicroWriter配置了丰富的选装硬件，提供包括波长为405 nm，385 nm和365 nm的光源系统，或者选装双光源系统；针对不同曝光速度和应用精度，可以选择5种曝光精度的物镜镜头；也可以选配带有背面对准功能的镜头配置，实现背面对准，正面曝光应用；还可以实现多层次要求的3D灰度曝光；另外，曝光过程中的实时聚焦和温度修正功能也可以在大面积曝光过程中精确修正镜头焦距和导轨定位。

软件方面，MicroWriter同样配置多种使用功能，包括可以实现自动对准的快速定位功能；可以提供表面形貌轮廓结果的表面分析仪；可以提供实时对准的虚拟掩膜功能；还可以实现多极片、多任务的一次性曝光并进行统一结果分析的便捷应用。

MicroWriter无掩膜光刻直写机的广泛应用在助力国内科研发展的同时，也在全球其他知名单位，包括斯坦福大学、伯克利大学和美国航天局等，获得持续应用和好评。时隔两年，南京大学微制造和集成工艺中心的第二套MicroWriter的落户应用，也地证明了国内研究单位对其广泛应用及可靠性的认可。同时结合国内外强大技术团队的持续跟进，MicroWriter必将更好、更快、更强地助力南京大学研究组在微纳研究前沿上取得更大进步！