Graustufenlithografie
für Prototyping und Mastering
2,5D Graustufen-Lithografie
Voxeltuning-Technologie für eine leistungsstarke additive Fertigung von 2,5D-Topografien
Batch-Prozesse für Wafer
Kleinserienfertigung auf Wafern bis zu 6” und voll adressierbarem 25 cm² Druckfeld
Industrielle Mikrofabrikation
Benutzerfreundliche Software and automatische Kalibrierung für submikrometer Formgenauigkeit
Industrielle Performance mit
2,5D-Graustufenlithografie
Das weltweit erste System mit Zwei-Photonen-Graustufenlithografie (2GL®) kombiniert die außerordentliche Leistungsfähigkeit der Graustufenlithografie mit der Präzision und Flexibilität von Nanoscribes bahnbrechender Technologie der Zwei-Photonen-Polymerisation. Quantum X ist das optimale Werkzeug für 2,5D Freiform-Mikrooptiken, Mikrolinsen Arrays und mehrstufigen, diffraktiven optischen Elementen.
Industrielle Performance.
Mit einer synchronen Modulation der Laserleistung kann Quantum X die Voxelgrößen entlang der Scanebene selbst bei höchster Druckgeschwindigkeit kontrollieren. So werden in einem Scan variable Strukturhöhen auch bei komplexen Formen erreicht. Sowohl einzelne, präzise Stufen als auch quasi-kontinuierliche Topografien sind auf bis zu 6 Zoll großen Wafer-Substraten möglich. Die sonst üblichen, weiteren Lithografieschritte oder eine Maskenherstellung entfallen komplett.
Industrielles Mastering.
Quantum X wurde für das Rapid Prototyping und Mastering für industrielle Fertigungs- und Replikationsprozesse konzipiert. Das maskenlose Lithografiesystem definiert die Herstellung von Freiform-Mikrooptiken, Mikrolinsen-Arrays und mehrstufigen, diffraktiven optischen Elementen neu.
Industrielle Standards.
Behalten Sie Ihren Druckjob über den im Gerät integrierten Touchscreen im Blick oder nutzen Sie die Software nanoConnectX, um auch von Ihrem Büro aus auf den Drucker zuzugreifen. Profitieren Sie außerdem von industriellen Standards und den effizienten Möglichkeiten einer Chargenproduktion.
Technische Merkmale im Überblick
- Additives Fertigungsverfahren basierend auf Zwei-Photonen-Lithografie mit höchster Präzision und Submikrometer Formgenauigkeit
- Vollständige Kontrolle und Echtzeitsteuerung der Voxelgrößen für Oberflächen in optischer Qualität
- Leistungsstarke Mikrofabrikation durch Hochleistungs-Galvotechnologie
- Industrielles System für die Mikrofabrikation im Wafer-Maßstab und Kleinserienfertigung
- Touchscreen und Remote-Schnittstelle für einen nutzerfreundlichen und konsistenten Arbeitsablauf
Druckprozesse und Skalenbereiche
- 2GL Graustufenlithografie für außergewöhnlich schnelle und präzise Oberflächenstrukturierung
- Einzel- und Mehrschichtdrucke mit mehr als 4.000 Graustufen
- Nanoskaliger Druck – Kontrolle der Strukturgrößen bis zu 100 Nanometern in allen räumlichen Dimensionen
- Mikroskaliger Druck – mit typischen Strukturgrößen zwischen 50 und 700 Mikrometern
- Mesoskaliger Druck – für bis zu 50 Millimeter große Strukturen
Ausgezeichnete optische Qualität
Die Zwei-Photonen-Graustufen-Lithographie (2GL®) nutzt eine hochfrequente Synchronisation von Lasermodulation und Galvospiegeln bei hohen Scangeschwindigkeiten für die Feinregulierung einzelner Voxelgrößen und ermöglicht so eine hochaufgelöste Mikrofabrikation von Strukturen in optischer Qualität:
Nahtlose Strukturen mit 2GL-Stitching
Quantum X verwendet eine hochpräzise Positioniereinheit und Selbstkalibrierungsroutinen, um mit hervorragender Genauigkeit zu drucken, wenn benachbarte Druckfelder zusammengefügt werden. Auf dieser Weise können auch großflächige Strukturen hergestellt werden. 2GL ermöglicht die dynamische Anpassung der Laserdosis an den Druckfeldgrenzen, um die chemisch bedingte Schrumpfung des Fotolacks und Positionierungsabweichungen zu kompensieren. Mit dieser Kombination von Merkmalen können wirklich nahtlose Strukturen über eine Fläche von mehreren cm² gedruckt werden, wobei alle Nähte eliminiert werden.
Neigungskompensation für
glatte Oberflächen
Quantum X nutzt den automatischen Interface-Finder, um die Oberfläche des Substrats mit Nanometergenauigkeit zu erfassen und Strukturen zuverlässig auf der Oberfläche zu verankern. Er misst die Neigung des Substrats, indem er den Autofokus auf ein enges Raster von Punkten richtet. Die Substratneigung wird durch die Verarbeitung spezifischer Signale bestimmt, während die Positionierungsbühne auf und ab bewegt wird.
Durch den Einsatz von 2GL in Kombination mit der automatischen Neigungskompensation können Abweichungen zwischen einzelnen Druckblöcken ausgeglichen werden, um glatte Oberflächen ohne Nähte oder Treppeneffekte auf geneigten Substraten zu erzielen.
Interesse an einer Machbarkeitsprüfung für Ihre Design?
Nehmen Sie mit uns Kontakt auf und erfahren Sie, wie Sie unsere Mikrofabrikationstechnologie für Ihr Projekt validieren können.
Neue Optionen mit 2GL-Mikrofabrikation
Zahlen & Fakten Quantum X
- Ultraschnelle 2,5D Mikrofabrikation mit absoluter Designfreiheit und Auflösungvermögen im Submikrometerbereich
- Extrem hohe Voxelmodulationsrate mit 100 nm Adressraster für glatte Oberflächen mit optischer Qualität
- Interface Finder mit Nanometerpräzision für transparente, opake und reflektierende Oberflächen
- Automatisierte Selbstkalibrierungsroutinen für höchste Laserkontrolle und Positioniergenauigkeit
- Große Auswahl von Substraten und Wafern bis zu 6“
- Touchscreen und Online-Zugriff auf die Systeme für einen einfachen Workflow
- Kontinuierliche Verarbeitung von Druckjobs durch Speicher für vorbereitete Druckaufträge
Entwickelt für die industrielle Fertigung von
- Refraktive Mikrooptiken – individuelle Linsen und Linsenarrays
- Vielstufige diffraktive optische Elemente – bis zu 256 diskrete oder quasikontinuierliche Ebenen
- Schnelles Prototyping von 2,5D-Mikrooptiken
- Schnelles Tooling mit strukturierten Polymer-Mastern für Replikationsprozesse
- Kleinserienfertigung
- Fertigung im Wafermaßstab
Top Spezifikationen
| Oberflächenrauigkeit (Ra) | bis zu ≤ 5 nm |
| Kontrolle der Merkmalsgrößen 1 | bis zu 100 nm |
| Formgenauigkeit | bis zu ≤ 200 nm |
| Autofokuspräzision | bis zu ≤ 30 nm |
| Durchmesser des Druckfelds | 25 mm geteilt durch Objektivvergrößerung |
| Maximale Scangeschwindigkeit 2 | 6.25 m/s geteilt durch Objektivvergrößerung |
Systemspezifikationen
| Drucktechnologie | Zwei-Photonen Graustufenlithografie (2GL ®) mit Voxeltuning |
| Substrate | Mikroskop-Objektträger (3 x 1” / 76 x 26 mm) |
| Fotolacke | Nanoscribe IP-Fotolacke (Druck von Polymerstrukturen) |
| Maximaler Druckbereich | 50 x 50 mm² |
Die angegebenen Werte können je nach Fotolack und Strukturgeometrie variieren.
1 Kontrolle der Merkmalsgröße von 100 nm in x/y-Richtung
2 z. B. für 10fache Vergrößerung: 625 mm/s
Prof. Dr. Harald Gießen, Universität Stuttgart
Mein erster Druck zeigte einwandfreie Ergebnisse. Die Struktur ist unglaublich gut, um nicht zu sagen sensationell. Etwas Vergleichbares habe ich noch nicht gesehen.
Quantum X Software
Starten Sie einfach Ihren Druckjob
Und haben Sie die volle Kontrolle per Touchscreen oder remote
Dank seines einfachen und komfortablen Arbeitsablaufes kann Quantum X problemlos in Produktions- und Multi-User-Umgebungen integriert werden. Was macht den Workflow so einfach? Sie können Ihren Druckjob direkt über den Touchscreen des Geräts oder über Ihren PC hochladen, drucken und überwachen. Und das sind nur einige der Gründe, die für Nanoscribe Quantum X sprechen.
Mit GrayScribeX definieren Sie Ihren Druckjob: Mit der Software erstellen Sie Ihren Druckjob in nur wenigen Schritten und laden Ihr individuelles Projekt als .nano-Datei auf das Quantum X System hoch.
Mit dem Touchscreen starten Sie Ihren Druckjob: Das intuitive Touchscreen-Menü führt Sie in nur wenigen Schritten zu einem erfolgreichen Druckergebnis. Wichtige Daten wie Hardware-Informationen, Systemstatus und Druckfortschritt haben Sie jederzeit im Blick. Eine Live-Ansicht aus drei verschiedenen Kameraperspektiven ermöglicht zudem die Kontrolle über den gesamten Druckvorgang.
Mit nanoConnectX bleiben Sie in Verbindung: Starten und überwachen Sie Ihren Druckjob vom Büro aus mit der Remote-Access-Software nanoConnectX. Damit ist das Quantum X System bestens für Produktions- und Multi-User-Umgebungen gerüstet.
Software im Detail
Die Software GrayScribeX ist eigens zur Erstellung individueller Druckjobs für Quantum X entwickelt. Sie können Standard-Graustufenbilder oder CAD-Modelle importieren, die dann automatisch in Graustufenbilder umgewandelt werden. Die Grauwerte aus dem importierten Entwurf werden durch eine intelligente Softwareroutine in die Strukturhöhe des Druckobjekts übersetzt. Dabei stellt die Software diese Werte über kalibrierte Druckparameter präzise ein.
| Key Features | Benefits |
| Import von 16 Bit Graustufenbildern und CAD-Dateien | Nutzen Sie die Standard-Bildformate .bmp und .png sowie das CAD-Format .stl |
| Remote Upload von Druckjobs | Verbinden Sie Ihren Computer vom Büro aus mit Quantum X |
| Hinzufügen, Entfernen und Vervielfältigen von Strukturen zum Druckjob | Erstellen Sie Druckjobs mit unterschiedlichen Strukturen in einer Datei |
| Skalieren Sie Ihre Strukturen neu oder erstellen Sie eine ganze Palette von Strukturen | Modifizieren Sie Ihre Strukturen, um die individuellen Anforderungen Ihrer Anwendung zu erfüllen |
| Druckparameter-Presets | Profitieren Sie von gebrauchsfertigen Parameter Presets für einen einfachen und schnellen Druck Ihres individuellen Graustufen-Designs |
Interne Kalibrierungsdateien | Übersetzt Grauwerte Ihres Designs ganz einfach in die entsprechenden Schreibparameter |
| Dateiformat .nano | Nutzen Sie die Vorteile dieses Container-Dateiformats, das alle notwendigen Informationen für den Datenaustausch und einen erfolgreichen Druck in einer einzigen Datei enthält |
Steuern und überwachen Sie das System über den Touchscreen mit seiner grafischen Benutzeroberfläche (GUI). So gelangen Sie in nur wenigen Schritten zu einem erfolgreichen Druckergebnis. Wählen Sie Ihr Druckprojekt aus, laden Sie das gewünschte Substrat und starten Sie Ihren Druckjob.
| Key feature | Benefits |
| Drei Live-Kameras | Überwachen Sie den Druckprozess online aus drei Perspektiven, um stets über den aktuellen Status Ihres Druckjobs informiert zu sein |
| Kontrolle der Bühne in x-, y- und z-Richtung | Bewegen Sie die Bühne an jede beliebige Position auf dem Substrat, um Ihren Druckbereich zu definieren |
| Benutzerfreundliche Druckeinstellungen | Wählen Sie den Fotolack und das Substrat aus und starten Sie den Druckjob mit nur einem Klick |
| Projektliste | Behalten Sie den Überblick über den gesamten Verlauf der Druckprojekte |
| Automatischer Interface Finder | Profitieren Sie von der automatischen Oberflächenerkennung, das die Oberfläche des Substrats mit Submikrometer-Genauigkeit identifiziert |
nanoConnectX ist eine Remote-Access-Software (RAS) für das Quantum X System. Die Software verfügt über sämtliche Funktionen und Anzeigemöglichkeiten des Touchscreens und bringt diese neben einigen weiteren Funktionen direkt auf Ihren Computer.
| Key feature | Benefits |
| Remote Access | Verbinden Sie Quantum X mit Ihrem Computer, wo auch immer Sie sich gerade aufhalten |
| Alle Funktionen des Touchscreens | Nutzen Sie die Möglichkeit, Ihre Druckjobs von jedem Standort aus vorzubereiten, zu steuern und zu überwachen |
| Upload und Download von Druckaufträgen sowie Berichten | Direkter Zugriff von Ihrem Computer auf alle druckrelevante Dateien |
Quantum X
Redefining microfabrication.
Mastering success.
Gerne erstellen wir Ihnen ein maßgeschneidertes Angebot.
Klären Sie hierfür die Details mit unseren Experten aus dem Vertrieb.
