ハイデルベルグ・インストゥルメンツのツールは、様々な高さ勾配を持つ2.5Dマイクロおよびナノ構造の作成にグレースケールリソグラフィーを利用し、複雑なトポグラフィーを持つ表面の製造を可能にします。ハイデルベルグ・インストゥルメンツのシステムは、3D表面形状の作成において比類のない精度と多様性を提供し、高度なマイクロオプティクスやMEMSの製造に理想的です。
直接描画レーザーリソグラフィでは、CADの仮想風景がシステムのグレー値にマッピングされ、各値が露光強度レベルに対応します。DWL 2000 GS およびDWL 4000 GS レーザーリソグラフィ装置は、レーザー強度をピクセルごとに変調し、個々のピクセルごとに露光深度を制御します。1回の露光で最大1024のグレーレベルにアクセスでき、クリティカルアライメントなしで最高の垂直解像度を保証します。得られた露光は、RIEや電気メッキなどの方法で処理され、2.5Dトポグラフィが作成されます。グレースケール露光のコンセプトは拡張性もあり、最大800 mm x 800 mmサイズの基板をパターニングすることができる。スティッチング効果や非線形性などの一般的な困難な問題は、マルチパス露光や最適化されたグレー値分布などの高度なパターニング技術によって解決されます。
グレースケールリソグラフィーの主要な応用分野は、フレネルレンズ、ブレーズドグレーティング、マイクロレンズ、マイクロレンズアレイなどのマイクロ光学素子の作成です。グレースケールリソグラフィはまた、MEMS、MOEMS、マイクロ流体デバイス、テクスチャ表面の作成にも使用できます。
Heidelberg Instruments は、アプリケーションに要求される性能レベルに応じて、数多くのグレースケール・パッケージを提供している。
当社の NanoFrazorは、熱走査型プローブ・リソグラフィーを用いたグレースケールのパターニング、より具体的には、熱に敏感なレジストを昇華させることにより、高解像度の2Dおよび2.5D構造をパターニングするための超シャープな加熱シリコン・チップを可能にする。その後、標準的な方法で、ほとんどすべての他の材料に構造を転写することができる。このリソグラフィ技術は、ウェット現像を必要とせず、基板にダメージを与えません。これらのシステムでは、25nm以下の横方向の解像度が日常的に達成されている。さらに、クローズド・ループ・リソグラフィ法により、1 nm以下の垂直分解能が可能になります。NanoFrazor の応用分野には、CGH、3Dマルチモード導波路、グレーティングカプラー、3D位相板、その他2.5Dナノ構造表面を必要とする多くの分野が含まれる。
