什么是无掩膜光刻机？它的工作原理是怎样的？
发布时间：
2025-08-06
无掩膜光刻机是一种无需物理掩模版的先进光刻设备，通过数字微镜器件（DMD）动态生成光刻图案，实现灵活、高效的微米级结构加工。其核心在于利用DMD的空间光调制能力，将计算机设计的图案直接投影到基片表面，省去了传统光刻中掩模版制作、对准等繁琐步骤，大幅缩短研发周期并降低生产成本。
一、什么是无掩膜光刻机？
无掩膜光刻机是一种无需物理掩模版的先进光刻设备，通过数字微镜器件（DMD）动态生成光刻图案，实现灵活、高效的微米级结构加工。其核心在于利用DMD的空间光调制能力，将计算机设计的图案直接投影到基片表面，省去了传统光刻中掩模版制作、对准等繁琐步骤，大幅缩短研发周期并降低生产成本。
二、工作原理与技术突破
泽攸科技ZML系列无掩膜光刻机采用以下核心技术：
1、DMD动态投影 ：通过数百万个可编程微镜单元（每个尺寸仅7.6μm）调制紫外光（405nm），将数字图案实时投影到样品表面。支持8位灰度光刻，可精确控制光强分布，实现三维微结构一步成型。
2、高精度运动系统
直线电机位移台：重复定位精度±0.25μm，支持100×100mm大范围拼接光刻
电动调平旋转台：俯仰倾斜调节精度1.85°/转，适配4/8英寸晶圆
激光主动对焦：实时监测焦面偏移，确保多层套刻精度±0.5μm
3、高精度运动系统
支持DXF/GDS/BMP等格式导入，自动生成曝光路径
套刻指引系统通过十字标记自动计算旋转/平移参数
原位绘图功能可直接在显微镜画面标注修改设计
三、核心优势对比传统光刻
| 维度 | 传统掩模光刻 | 泽攸DMD无掩膜光刻 |
|---|---|---|
| 掩模成本 | 高（数十万至百万级） | 零（数字化存储，无限次复用） |
| 图案修改周期 | 3-7天（需重新制版） | 实时修改，秒级生效 |
| 最小线宽 | ≥1μm（受光刻胶限制） | 0.5μm（光学极限） |
| 灰度控制 | 二值化（开/关） | 256级灰度（连续形貌调控） |
| 适用场景 | 大批量标准化生产 | 快速原型、MEMS、个性化定制 |
四、典型应用场景
1、MEMS器件制造
压电微镜阵列（特征尺寸30μm）
微流控芯片（通道深度10μm，拼接精度±0.3μm）
2、新型材料研发
碲纳米网格电极（30nm台阶连续性验证）
二维材料转移（Ti/Au/Ti叠层厚度12nm）
3、科研教育领域
高校实验室快速制备测试结构
科研院所原型验证（支持8英寸晶圆兼容）
五、泽攸科技的技术领导力
作为国内DMD光刻技术的领军企业，泽攸科技持续推动国产替代：
专利壁垒：拥有自主知识产权的灰度算法与拼接精度补偿技术
全链条整合：从光源优化（405nm高均匀性LED阵列）到运动控制（±0.25μm重复定位）垂直集成
生态建设：配套ZEPTOOLS软件实现从设计到量产的全流程管理
六、行业价值
泽攸无掩膜光刻机的推出，使中国企业在以下领域获得关键技术突破：
成本革命：单次曝光成本降低至传统方案的1/10
敏捷制造：样品交付周期从周级压缩至小时级
创新赋能：为医疗MEMS、柔性电子等新兴赛道提供底层支撑
官网链接：www.zeptools.cn
技术支持：support@zeptools.com
全国服务网络：上海·北京·东莞·铜陵四大中心
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