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3D納米結構高速直寫機 源自IBM**研發成果NanoFrazor納米3D結構直寫機的問世，源于IBM蘇黎世研發中心在納米加工技術的**研究成果。 NanoFrazor納米3D結構直寫機**次將納米尺度下的3D結構直寫工藝快速化、穩定化。通過靜電力精確控制的直寫垂直精度高達2nm，可以將256級灰度反映的高度信息精細的轉移到直寫介質上。 該技術自問世以來已經多次刷新了世界上*小3D立體結構的尺寸，創造了世界上*小的馬特洪峰模型，*小立體世界地圖，*小刊物封面等世界記錄。 |
獨特的直寫與反饋流程 與以往使用AFM技術進行納米刻蝕的嘗試不同，NanoFrazor為了獲得可靠的穩定性和可重復性，重新開發了直寫流程： | |
| PPA(聚苯二醛) 直寫膠涂敷在樣品表面。背熱式直寫探針，針尖溫度可達300~400℃。與針尖接近的PPA受熱瞬間分解，周圍部分由于PPA熱導率低而不受影響。熱針震動模式直寫，直寫時探針加熱，每次下針幅度受靜電力控制，垂直精度2nm，從而寫出3D圖形。冷針接觸模式掃描，回程掃描時探針冷卻，由側壁的熱感應器探測樣品高度變化(精度0.1nm)， 獲得樣品形貌。反饋數據修正下一行直寫。 | |
獨有的直寫針尖設計 |
普通的AFM針尖無法滿足上述NanoFrazor直寫流程的需求，因此NanoFrazor所用針尖是由IBM專門研發設計的。該針尖具有兩個電阻加熱區域，在針尖上方的加熱區域可以加熱到1000oC，從而使針尖的溫度達到300~400 oC。第二處加熱區域作為熱導率傳感器位于側臂處，其能感知針尖與樣品距離的變化，精度高達0.1nm。因此在每行直寫進程結束后的回掃結構時，并不是通過針尖起伏反饋形貌信息，而是通過熱導率傳感器感應形貌變化，從而實現了比AFM快1000余倍的掃描速度，同避免了針尖的快速磨損消耗。 |
| NanoFrazor納米3D結構直寫優勢 | |
| 1.可以幾乎實時觀察直寫結果，而不需要顯影、定影、觀測的傳統步驟，因此能夠及時發現設計問題，縮短結構、工藝開發周期。2.因為每行直寫參數都根據上一行直寫結果進行了修正，所以避免了樣品平整度、溫度變化等帶來的誤差，有效地解決了熱漂移帶來的精度問題。3.能夠通過掃描結果進行定位，二次套刻精度高達３nm. 4.以樣品表面形貌為特有標定物的拼接技術，將NanoFrazor的不同直寫區域（Max.75um x 75um）的拼接誤差控制在10nm左右。5. 與電子束曝光相當的２Ｄ納米直寫能力：l 超快的直寫速度，約相當于普通AFM掃描速度的1000倍，而與電子束曝光速度相當l 高達10nm的half pitch分辨率。 | |
| 圖形轉移通過NanoFrazor3D納米結構直寫機獲得的納米圖形結構，可以通過傳統成熟的工藝技術，如干法刻蝕，電鍍、注射成型法等進行圖形轉移。 | ||
RIE干法刻蝕 | RIE+Lift off | |
電鍍 | 注射成型 |
其他功能 l納米顆粒有序定位排列 l納米局部化學反應誘導 l表面化學圖案、結構生成 | 納米顆粒有序定位排列 | 氧化石墨烯的定位還原 |
| 應用領域 | |||
快速原型設計開發 l衍射透鏡，全息圖 l非球面微透鏡陣列 l波導纖維、光子晶體 lMEMS/NEMS l表面等離子激元，超材料 l納米磁學 l納米電子器件 l生物細胞研究 l納米流體控制 l反物質物理學 | 微納結構 l防偽標識 lDFB 激光、 l ASICs 的關鍵部位加工模板加工 l光掩模板 l納米壓印印章 l注射成型模具 | ||
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