突破微觀極限,製造無限可能 | 超奈科技新品發佈會圓滿舉行

近日,合肥超奈科技新品發佈會在合肥成功舉辦。公司首席技術官鍾秋園在發佈會上正式揭幕了超奈科技兩款旗艦產品——LINESCAN 100i 全頻寬連續灰度3D奈米光刻系統與UV SCAN 100 紫外雷射直寫光刻機,標誌著我國在微奈米製造裝備領域邁出了關鍵一步。公司創始人兼董事長陳世祈教授出席發佈會並發表致辭。來自政府部門、科研院所、產業界的領導、專家及媒體嘉賓齊聚一堂,共同見證了這一重要時刻。

十年磨一劍:從《Science》論文到量產設備

在奈米3D列印領域,傳統雙光子技術長期依賴「點掃描」工作原理——精度雖高,但速度極慢、成本高昂。列印一個毫米級器件往往需要數週時間,成本高達數萬元,速度緩慢、拼接缺陷、頻寬限制、硬體昂貴等瓶頸嚴重制約了這項前沿技術的產業化進程。

早在2015年,陳世祈教授團隊便開始探索破局之路,以DMD與二元全像技術奠定光束整形基礎。經過多年攻關,2019年團隊成功研發出基於飛秒面投影的雙光子光刻系統,相關成果發表於國際頂級學術期刊《Science》,並於2018年榮獲R&D 100 Award。此後,團隊在2022年實現多材料面投影製造,2023年突破多焦點並行光刻,2024年完成面投影雙光子光刻原型機,實現了1000倍速度提升、10倍解析度提高、20餘種材料相容和十分之一的成本。2025年,團隊最終攻克全頻寬、連續、灰度3D奈米光刻技術,十年研發路徑清晰而堅定。

陳世祈教授在致辭中表示:「科研成果若無法落地轉化,終將止步於實驗室。如何讓實驗室裡『從0到1』的技術突破,真正走向產業、實現『從1到N』的價值躍遷,是我一直思考的核心命題。今天的發佈,正是我們對這一問題最堅定的回答。」

LINESCAN 100i:重新定義奈米製造的未來

作為本次發佈會的核心產品,LINESCAN 100i 是一款全頻寬連續式線照明時空聚焦3D奈米光刻系統,專為科學研究探索與小批量生產設計,提供全頻寬連續、灰度精控、亞百奈米無拼接的3D奈米光刻解決方案。

在核心參數方面,LINESCAN 100i實現了橫向解析度75 nm、軸向解析度99 nm的三維均勻超高解析度,光學頻寬達到6.19 GB/s,數據傳輸率2.33 GB/s,DMD刷新率超過10 kHz,最大掃描範圍可達厘米級。

這些數字背後,是五大核心技術優勢的集中體現。其一,系統採用連續掃描和灰度拼接技術,實現無間斷製造,徹底消除傳統「停止-啟動」模式帶來的拼接缺陷,成品表面更加平整完美。其二,系統支援1600像素級灰度調節,通過精確控制DMD上每個像素的開關狀態和數量,能夠製造具有連續變化材料特性的結構,如表面光滑的微透鏡、梯度折射率光學元件等。其三,時空聚焦技術帶來的三維均勻解析度,軸解析度高度均勻,優於傳統雙光子光刻。其四,連續列印頻寬6.19 GB/s,數據準備速率168 MB/s(每執行緒),遠超同類並行TPL方法,可匹配高列印吞吐量、避免機器閒置。其五,線掃描策略大幅降低了對雷射脈衝能量的要求,無需昂貴的毫焦級放大器系統,可採用國產化雷射器,連續製造模式使設備利用率接近100%,顯著降低使用成本。

在應用層面,LINESCAN 100i已展現出跨尺度、跨領域的強大賦能能力。在精密微光學元件製造方面,系統可在玻璃或柔性基底上製造高保真灰度全像薄膜,也可在晶片上套刻製造出表面光滑的微透鏡陣列,是AR/VR設備的核心組件。在精細藝術品製造領域,系統成功製造出尺寸達到厘米級的精細3D藝術品,實現了從微觀奈米尺度到宏觀結構的完美跨越,充分證明了該技術在保證超高解析度的同時,具備大規模製造複雜結構的卓越能力。

UV SCAN 100:開啟微奈米製造新典範

同期發佈的UV SCAN 100是一款超高性價比的2吋UV雷射直寫光刻機,專為科研探索與小批量生產設計,可兼容手套箱,提供靈活與高精度的微奈米加工解決方案。

UV SCAN 100採用無遮罩雷射直寫技術,以405 nm紫外雷射為光源,實現最小線寬0.25 μm,接近物理繞射極限。系統加工幅面為48 mm × 48 mm,加工速度18 mm²/h,自動對焦精度±0.2 μm,重複定位精度達到±0.12 μm,支援矽晶圓、玻璃等多種基板(真空吸附),並配備自主研發的AstraWrite軟體系統。

這款產品的四大差異化優勢令人印象深刻。在體積方面,設備主體僅重12 kg,尺寸僅為463 × 160 × 535 mm³,相比競品動輒597 kg乃至1000 kg的「龐然大物」,UV SCAN 100可輕鬆放入手套箱實環境中操作。這意味著研究人員可以在惰性氣氛或高潔淨度的手套箱內直接進行鈣鈦礦、量子點等空氣敏感材料的微奈米加工,無需將樣品轉移至外部設備,從根本上避免了材料降解風險,這一能力在同類產品中極為罕見,真正實現了「桌面級」光刻。

在精度方面,系統採用國產高性能雷射器、聲光調製器、振鏡系統和自主研發高精度光學系統,配合奈米級精密運動平台,實現接近物理繞射極限的加工能力。在操作方面,AstraWrite軟體支援梯度功率和焦點偏移曝光參數陣列,一次篩選最佳曝光參數,並支援一鍵式上樣、自動對焦、自動對準和自動曝光全流程。在價格方面,售價僅為80-120萬元人民幣,相比國際競品Heidelberg DWL 66+的300萬元級別,以不到一半的價格實現了相近甚至更優的性能。

UV SCAN 100適用於半導體與積體電路領域的晶片快速原型製作、小批量試產及IC載板、先進封裝(RDL/TSV)等環節的精密加工,同時廣泛覆蓋微光學與AR/VR領域,支援光柵、繞射光學元件(DOE)的高精度加工製造以及量子點、鈣鈦礦等奈米晶的原位圖案化成型。

扎根合肥,創新未來

超奈科技於2024年8月成立,落地合肥科大矽谷,先後獲得科大矽谷子基金、合肥市種子基金的支持。從公司成立到兩款重磅產品同時發佈,短短一年半時間裡,超奈科技已成長為擁有全球領先產品線的硬科技企業。兩款設備在正式發佈前均已分別中標高校採購項目,充分驗證了產品的技術實力,也標誌著國產化解決方案初步贏得高端科研市場的認可。

陳世祈教授在致辭中特別感謝了合肥市政府、高新區管委會以及科大矽谷的鼎力支持:「我們深切感受到了合肥『不僅引資,更重育人』的產業溫度。正是合肥政府的大力支持,讓我們在短短一年半內,成長為擁有全球領先產品的硬科技企業。」

展望未來,超奈科技將繼續扎根合肥,依託合肥強大的產業生態與一流的科創環境,持續推動產品迭代與技術升級,讓中國智造的微奈米列印設備服務全球創新者,為合肥打造具有國際影響力的微奈米製造產業集群貢獻力量。

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