S2P-VUL-MNC - универсальный центр фемтосекундной микро-нанообработки и 3D нанопечати
- Шестиосевая система управления для обработки сложных криволинейных поверхностей.
- Сверхскоростная обработка: скорость в одной точке выше в 10–200 раз.
- Автофокусировка с точностью позиционирования ≤ 30 нм.
- Конфокальное измерение 3D-топографии.
- Опциональная стабилизация энергии лазера.
S2P-VUL-MNC — универсальный центр фемтосекундной микро-нанообработки, который сочетает 3D-обработку с нанометровым разрешением и двухволновой фемтосекундный лазер. Это расширяет круг обрабатываемых материалов. Система выполняет модификацию и абляцию в объеме и на поверхности стекла, оптического волокна и кристаллов, а также с микронной точностью обрабатывает твердые материалы (металлы, сплавы, керамику): сверление, структурирование поверхности, селективная лазерная абляция и модификация. Оборудование совместимо с широким кругом материалов.
Для высокой точности обработки система использует несколько встроенных средств: конфокальный модуль для измерения 3D-топографии, автофокусировку с точностью до 30 нм, распознавание положения и совмещение с нанометровой точностью, а также опциональную флуоресцентную детекцию. Шестиосевая система управления с нанометровой точностью позиционирования позволяет формировать структуры на сложных криволинейных поверхностях и объектах неправильной формы.
Двухволновой фемтосекундный лазер (515/1030 нм) дополнительно дает возможность субтрактивной обработки: модификации и абляции в объеме и на поверхности стекла, оптического волокна, кристаллов, кремния и полупроводниковых материалов, включая SiO₂, SiN и InP. Модуль сверхвысокоскоростной обработки, многофокусный параллельный режим, многоуровневая виброизоляция, термостабилизация и стабилизация энергии лазера обеспечивают высокую производительность и стабильность при длительной работе, в том числе при обработке образцов большого формата. Полностью автоматизированное программное обеспечение с эргономичным интерфейсом оптимизировано для промышленного производства.
Особенности:
- Ширина линии ≤ 100 нм, шероховатость поверхности ≤ 10 нм.
- Формирование фокального пятна с несколькими режимами.
- Распознавание положения и совмещение с нанометровой точностью, автофокусировка и конфокальное измерение 3D-топографии.
- Шестиосевая система управления для обработки сложных криволинейных поверхностей.
- Оптическая стабилизация, автоматическое выравнивание и отслеживание поверхности в процессе обработки.
- Двухволновой фемтосекундный лазер для аддитивной и субтрактивной обработки.
- Высокоэнергетические фемтосекундные импульсы для удаления материала с поверхности, внутренней модификации и создания сложных 3D-структур.
- Модуль сверхвысокоскоростной обработки и многофокусный параллельный режим.
- Обработка образцов большого формата и объема.
- Термостабилизация, стабилизация энергии лазера и многоуровневая виброизоляция для длительной стабильной работы.
Принципиальная схема двухволновой фемтосекундной обработки
| Параметр | Значение | Ед. измерения |
|---|---|---|
| Рабочие характеристики | ||
| Минимальный размер элемента (фоторезист) | ≤ 100* | нм |
| Шероховатость поверхности Ra (фоторезист) | ≤ 10* | нм |
| Максимальная высота зоны образца | 70 (позволяет использовать усовершенствованную оснастку для образцов) | мм |
| Максимальное поле записи | F/M × 70 %, где F — число поля (field number) объектива, M — его увеличение | мм |
| Обрабатываемые материалы | Многофотонная полимеризация: гибридные органо-неорганические, эпоксидные негативные, позитивные и другие специализированные фоторезисты. Субтрактивная обработка: стекло, металлы, сплавы, оптическое волокно, кристаллы, кремний, полупроводниковые материалы и др. | - |
| Функциональные системы | ||
| Лазер | Двухволновой, 515 / 1030. Мощность ≥ 30 (возможно исполнение с большей мощностью), энергия одиночного импульса ≥ 30, регулируемая частота следования импульсов, длительность импульса ≤ 300 | нм / Вт / мкДж / фс |
| Нанопозиционирующий столик | Прецизионный, на аэростатических подшипниках или механический. Диапазон перемещения ≥ 50 × 50 мм (опционально 100 × 100 / 150 × 150 / 200 × 200 мм), точность позиционирования по энкодеру 1 нм | мм / нм |
| Шестиосевая система управления | Высокоточная платформа с 6 степенями свободы: линейные оси X/Y/Z и поворотные оси A/B/C, а также пьезоось микроперемещений Z. Нанометровая точность позиционирования, алгоритмы синхронной многоосевой интерполяции для всесторонней обработки сложных криволинейных поверхностей и деталей неправильной формы | - |
| Система автофокусировки | Автоматическое обнаружение границы раздела для начальной фокусировки и позиционирование по ней с точностью ≤ 30 | нм |
| Конфокальная сканирующая система | Встроенный конфокальный модуль для высокоточного измерения 3D-топографии, разрешение позиционирования ≤ 30 | нм |
| Обработка твердых материалов | Объемная модификация, резка, сверление и маркировка твердых материалов: оптического волокна, кристаллов, стекла, металлических пленок, сплавов, кремниевых пластин, SiP, SiO₂, SiN, InP и др. | - |
| Модуль сверхвысокоскоростной обработки | Собственный модуль сверхвысокоскоростной обработки и технологическая платформа снимают ограничения по скорости и точности, присущие традиционным методам сканирования по траектории. Скорость обработки в одной точке возрастает в 10–200 раз | - |
| Система флуоресцентной детекции # | Флуоресцентная детекция образца, погрешность повторного позиционирования (СКО) < 30 | нм |
| Система визуализации высокой чёткости | Многорежимное освещение для визуализации в реальном времени и контроля процесса обработки прозрачных и непрозрачных материалов | - |
| Система формирования фокального пятна # | Формирование профиля пятна и многофокусная параллельная обработка для повышения качества и производительности изготовления структур | - |
| Многофокусная параллельная обработка | Встроенные аппаратные и программные средства и алгоритмы автоматически оптимизируют и формируют до 100 точек для параллельной обработки, что значительно повышает производительность | - |
| Система управления поляризацией # | Гибкое переключение между состояниями поляризации и направлениями линейной поляризации пучка | - |
| Многоуровневая система виброизоляции | Собственная многоуровневая система изолирует установку от внешних низко- и высокочастотных вибраций и обеспечивает стабильность процесса обработки | - |
| Система стабилизации энергии лазера # | Автоматическая компенсация флуктуаций энергии лазерного излучения для поддержания постоянной энергии в процессе обработки | - |
| Автоматическое переключение режимов | Плавное переключение между режимами с разной скоростью и точностью обработки | - |
| Система автоматической калибровки | Автоматическая компенсация наклона и неровностей поверхности подложки для обеспечения точности обработки | - |
| Система термостабилизации # | Система измерения и регулирования температуры. Колебания внутренней температуры не более ±0,2, что обеспечивает стабильность при длительной работе | °C |
| Программное обеспечение | Полностью автоматизированная система управления. Эргономичный интерфейс, оптимизация для промышленного производства | - |
| Габариты и масса ** | ||
| Размеры (Д × Ш × В) | < 1800 × 1600 × 2000 | мм |
| Масса | ≤ 1600 | кг |
| Требования к установке | ||
| Электропитание | 220 / 10 / 50 | В / А / Гц |
| Сжатый воздух | 6–8, стабильность ±0,5 | бар |
| Освещение помещения | Жёлтое | - |
* Значения могут отличаться в зависимости от фоторезиста, объектива и изготавливаемой структуры.
** Параметры могут меняться в зависимости от конкретной комплектации оборудования.
# Опциональные модули.
- Микрооптика.
- Биомедицина.
- Полупроводниковая промышленность.
- Оптическая связь.
