中国科研机构发明新型激光直写光刻机

4月10日，浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室在杭州举行成果发布会，宣布成功研发万通道3D纳米激光直写光刻机，这一成果将为超分辨光刻、光子芯片制造、高端掩模版加工等领域提供关键技术支撑。

一、前沿技术遇瓶颈

双光子激光直写技术具备高分辨率、低热效应、无掩模和真三维加工能力，是微纳加工领域的前沿方向，在芯片制造、光存储、微流控和精密传感等领域应用广泛。然而，传统单通道激光直写存在加工速度瓶颈，难以满足高精度、大面积制造的产业化需求。

二、创新方案破难题

为解决上述问题，研发团队采用双光子激光直写技术，提出数字微镜协同微透镜阵列的光场调控方案。该方案可在系统中生成1万多个可独立控制的激光焦点，且每个焦点能量能实现169阶以上的精细调节，从而实现多通道独立控制。

三、性能卓越达领先

实验室副主任匡翠方将此突破比喻为“同时用1万支笔写1万个不同的字”，并指出“写”得精细且均匀是难点。目前，该激光直写光刻机实现2.39×10⁸体素/秒的超高打印速率，加工速度和精度均处于国际领先水平。

四、多元策略拓新途

此外，研发团队还提出自适应匀化算法、并行条带扫描、并行灰度体曝光等加工策略。基于这些创新，光刻机加工精度可达亚30纳米，加工速率达42.7平方毫米/分钟，最大刻写尺寸覆盖12英寸硅片，为大面积微纳结构的高通量、高精度制造提供了新途径。

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