直寫光刻,為光通信芯片研發(fā)按下“加速鍵”
在光通信系統(tǒng)中,從骨干網(wǎng)到數(shù)據(jù)中心,從5G前傳到相干光模塊,芯片級(jí)器件的性能直接決定了整個(gè)鏈路的帶寬、功耗與可靠性。硅光波導(dǎo)、高速調(diào)制器、微透鏡陣列、微環(huán)諧振器……這些核心元件的加工,無(wú)一不依賴光刻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)圖案定義。然而,傳統(tǒng)掩模版加工周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)周,研發(fā)常??ㄔ凇暗劝妗杯h(huán)節(jié),嚴(yán)重拖慢迭代節(jié)奏。
托托科技無(wú)掩模版紫外光刻機(jī),基于DMD數(shù)字光刻與灰度/矢量雙模式,從原型打樣到小批量試產(chǎn),一機(jī)覆蓋,讓光通信芯片研發(fā)真正告別“等版焦慮”。
灰度光刻(2.5D):微透鏡陣列的理想工藝
在光通信收發(fā)模塊中,光纖與芯片之間的耦合效率直接影響整條鏈路的功率預(yù)算。傳統(tǒng)的端面耦合或光柵耦合,往往需要引入微透鏡、菲涅爾透鏡或衍射光學(xué)元件(DOE)來整形光斑、匹配模場(chǎng)。這類微光學(xué)元件的核心特征是:表面必須具有連續(xù)、光滑的三維面形,且精度要求在亞微米級(jí)。
然而傳統(tǒng)機(jī)械加工難以處理石英、硅、玻璃等脆性材料,且表面容易產(chǎn)生劃痕和毛刺。傳統(tǒng)掩模(0/1掩模)只能完成近似連續(xù)面形,臺(tái)階邊緣會(huì)產(chǎn)生衍射和散射,降低光學(xué)效率。同時(shí)受掩模對(duì)準(zhǔn)誤差影響,實(shí)際面型與設(shè)計(jì)偏差較大。
托托科技的無(wú)掩模版紫外光刻機(jī)支持灰度光刻,4096階,能夠精準(zhǔn)控制每個(gè)像素的曝光劑量,實(shí)現(xiàn)亞納米級(jí)的表面粗糙度。無(wú)論是用于提升光纖耦合效率的凸微透鏡陣列,還是用于波前整形的菲涅爾透鏡或衍射光學(xué)元件,灰度光刻都能快速制備出高質(zhì)量的原型,同時(shí)也可用于制作壓印模具,為定制化光學(xué)界面提供靈活工藝路徑。
高精度光刻:助力硅光波導(dǎo)等結(jié)構(gòu)加工
硅光芯片中的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(如脊形波導(dǎo)、條形波導(dǎo))寬度通常在幾百納米到幾微米之間,對(duì)側(cè)壁垂直度和寬度一致性要求高。傳統(tǒng)無(wú)掩模光刻如果存在寫場(chǎng)拼接縫,容易在波導(dǎo)中引入寬度突變,導(dǎo)致光場(chǎng)散射和額外損耗。
托托科技的無(wú)掩模光刻設(shè)備通過優(yōu)化的連續(xù)掃描曝光方式,能夠?qū)崿F(xiàn)大面積圖案的無(wú)縫銜接,保障波導(dǎo)的連續(xù)性與尺寸一致性。這一能力同樣適用于微環(huán)諧振器、螺旋延遲線、馬赫?曾德爾調(diào)制器等無(wú)源器件的原型加工,顯著降低工藝窗口內(nèi)的傳輸損耗,滿足硅光芯片對(duì)加工精度的嚴(yán)苛要求。

掩模版加工:讓研發(fā)迭代從“數(shù)周”變“數(shù)天”
在光通信芯片的早期研發(fā)階段,版圖修改極其頻繁。波導(dǎo)寬度調(diào)整、耦合器形狀優(yōu)化、電極位置微調(diào)、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記版本更替……每次變化都意味著一套新的掩模版。然而,傳統(tǒng)掩模板加工需要經(jīng)歷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、中間版制作、光刻、顯影、蝕刻等多道工序,周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)周。
托托科技的無(wú)掩模光刻技術(shù)可以直接在鉻板或石英基板上曝光圖案,省去中間環(huán)節(jié)。對(duì)于光通信研發(fā)中頻繁修正的波導(dǎo)層、電極層、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等掩模版,這一能力將迭代周期從數(shù)周縮短至天,特別適合多版本比選和小批量試產(chǎn)需求。
托托科技無(wú)掩模版紫外光刻機(jī)

加工精度:極限可達(dá)300 nm,滿足波導(dǎo)、光柵等微納結(jié)構(gòu)的高分辨率要求。
加工速度:高速型號(hào)可達(dá)1200 mm2/min,兼顧精細(xì)度與產(chǎn)出效率。
灰度光刻功能:支持 4096 階灰度與亞納米級(jí)粗糙度控制,直接加工微透鏡陣列、菲涅爾透鏡等三維微光學(xué)結(jié)構(gòu)。
多種基底適應(yīng)性:不僅兼容常規(guī)的硅片、氧化硅片、玻璃片、石英片、藍(lán)寶石片,還可直接加工砷化鎵、氮化鎵等第二代/第三代半導(dǎo)體襯底,乃至各類柔性襯底與新型功能材料,實(shí)現(xiàn)在不同材質(zhì)上自由書寫微納圖案。
無(wú)掩模、雙模式(矢量/灰度)、快迭代——托托科技無(wú)掩模紫外光刻機(jī),讓光通信研發(fā)真正告別“等版焦慮”。
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