用于高分辨率制造的低成本显微镜投影光刻系统
集成光信号分配、处理和传感网络需要基本光学元件的小型化，例如波导、分路器、光栅和光开关。为了实现这一目标，需要允许高分辨率制造的制造方法。弯曲元件和环形谐振器等弯曲元件的制造尤其具有挑战性，因为它们需要更高的分辨率和更低的侧壁粗糙度。此外，必须精确控制绝对结构尺寸的制造技术。已经开发了几种用于亚波长高分辨率制造的技术，例如直接激光写入、多光子光刻、电子束光刻、离子束光刻和多米诺光刻。然而，这些技术成本高昂、复杂且耗时。纳米压印光刻是一种新兴的复制技术，非常适合高分辨率和高效的制造。然而，它需要高质量的母版印模，通常使用电子束光刻技术来制作。
在《光：先进制造》上发表的一篇新论文中，科学家 Dr.-Ing。雷郑等人。来自汉诺威莱布尼茨大学的团队开发了一种低成本且用户友好的制造技术，称为基于 UV-LED 的显微镜投影光刻 (MPP)，可在几秒钟内快速高分辨率地制造光学元件。这种方法在紫外线照射下将光掩模上的结构图案转移到涂有光刻胶的基板上。
MPP 系统基于标准光学和光机械元件。使用波长为 365 nm 的极低成本 UV-LED 作为光源，而不是汞灯或激光。
研究人员开发了一种前期工艺来获得 MPP 所需的结构图案化铬掩模。它包括结构设计、透明箔上的印刷以及将图案转移到铬光掩模上。他们还建立了用于制备光掩模的光刻装置。通过这种设置和随后的湿法蚀刻工艺，印刷在透明箔上的结构图案可以转移到铬光掩模上。
MPP 系统可以制造特征尺寸小至 85 nm 的高分辨率光学元件。这与更昂贵和复杂的制造方法(例如多光子和电子束光刻)的分辨率相当。MPP 可用于制造微流体装置、生物传感器和其他光学装置。
研究人员开发的这种制造方法是光刻领域的一项重大进步，可用于快速、高分辨率地构建光学元件。它特别适合快速原型制作和低成本制造很重要的应用。例如，它可用于开发用于生物医学研究的新型光学设备或用于消费电子应用的新型 MEMS 设备原型。
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