Heidelberg Instruments のツールは、さまざまな高さ勾配を持つ 2.5D のマイクロ・ナノ構造を作製するため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。当社のシステムは 3D 表面プロファイルの生成において比類のない精度と汎用性を提供し、高度なマイクロオプティクスおよび MEMS の製造に最適です。
直接描画レーザーリソグラフィーでは、CAD の仮想地形がシステムのグレー値にマッピングされ、各値は露光強度レベルに対応します。DWL シリーズのシステムは、最大 65,536 段階のグレーレベルでピクセル単位にレーザー強度を変調し、各ピクセルの露光深さを比類のない精度で制御します。得られた露光は、その後 RIE や電解めっきなどの方法で処理され、2.5D トポグラフィーが形成されます。グレースケール露光の概念はスケーラブルであり、最大 800 mm × 800 mm の基板のパターニングが可能です。ステッチング効果や非線形性などの一般的な課題は、多重パス露光や最適化されたグレー値分布といった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のひとつは、フレネルレンズ、ブレーズドグレーティング、マイクロレンズおよびマイクロレンズアレイといった微小光学素子の作製であり、これらは現代のマイクロオプティクスにおける重要な構成要素です。グレースケールリソグラフィーは、MEMS、MOEMS、マイクロ流体デバイス、テクスチャー表面の作製にも使用できます。
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、熱走査プローブリソグラフィーによるグレースケールのパターニングを可能にします。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超鋭利な加熱シリコンチップを使用します。 この構造は、標準的な方法で他のほとんどの材料に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ない。 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、垂直方向の解像度は1nm以下である。 NanoFrazorのアプリケーション分野には、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ます。
